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　　大量的生物多樣性—生態(tài)系統(tǒng)功能(BEF)研究表明，物種豐富的森林群落通常具有更高的生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)。碳儲(chǔ)量作為森林生態(tài)系統(tǒng)功能的重要指標(biāo)，直接影響著群落的生產(chǎn)力。在全球環(huán)境變化的背景下，生物多樣性的喪失會(huì)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量造成負(fù)面的影響。地上植物碳儲(chǔ)量和地下土壤有機(jī)碳是森林生態(tài)系統(tǒng)中兩個(gè)重要的碳庫(kù)，其變化不僅受制于地上植物多樣性，也與地下生物多樣性相關(guān)，尤其與植物吸收與適應(yīng)相關(guān)的菌根真菌的多樣性密切相關(guān)。然而，在山地生態(tài)系統(tǒng)中，不同菌根植物和真菌多樣性如何影響森林的碳儲(chǔ)量尚需深入研究。

　　高黎貢山 (24°36′-29°55′ N和97°49′- 99°07′ E) 地處我國(guó)西南橫斷山南段，位于中緬交界區(qū)。由于其植被高度的完整性和原真性，沿海拔分布著完整的亞熱帶常綠闊葉林垂直帶譜，為區(qū)域水平提供重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，是我國(guó)西南地區(qū)重要的生態(tài)安全屏障。高黎貢山生物多樣性極其豐富，已報(bào)道的野生種子植物多達(dá)4938種，被譽(yù)為“世界物種基因庫(kù)”。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所西南生物多樣性演化與保護(hù)專題組高連明團(tuán)隊(duì)和植物多樣性與系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)專題組李德銖團(tuán)隊(duì)于2013年起，在高黎貢山南段東西坡建立了沿海拔梯度森林群落樣帶（簡(jiǎn)稱高黎貢山樣帶，GMT），旨在開(kāi)展群全球變化生態(tài)學(xué)研究，以期揭示亞熱帶山地森林生物多樣性分布、變化及其與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系。 

　　最近，該團(tuán)隊(duì)與德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)Sebastian Seibold教授、加拿大多倫多大學(xué)Marc Cadotte教授、美國(guó)哥倫布大學(xué)Kevin Burgess教授等合作，以高黎貢山森林海拔梯度樣帶（GMT）為平臺(tái)，基于植物群落的物種多樣性、植物的功能性狀、土壤菌根真菌以及環(huán)境數(shù)據(jù)，分析了不同菌根植物和真菌多樣性沿海拔梯度的分布規(guī)律，進(jìn)一步分析了不同菌根植物和真菌多樣性對(duì)地上植物碳儲(chǔ)量和地下土壤有機(jī)碳的影響，并深入解析了其關(guān)鍵環(huán)境制約因子。研究發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根（AM）樹(shù)種和真菌的物種多樣性沿海拔呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，外生菌根（EcM）樹(shù)種和真菌多樣性沿海拔呈單峰分布格局，而杜鵑花類(lèi)（ErM）樹(shù)種和真菌多樣性沿著海拔呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，暗示三種菌根類(lèi)型植物具有不同的氣候和生境偏好性。三種不同類(lèi)型的菌根樹(shù)種和真菌多樣性與其對(duì)應(yīng)的地上部分碳儲(chǔ)量均呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，總的菌根真菌多樣性與總的地上碳儲(chǔ)量以及土壤有機(jī)碳呈顯著正相關(guān)性關(guān)系，這表明生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)功能具有菌根類(lèi)型依賴性。研究還發(fā)現(xiàn)群落中優(yōu)勢(shì)樹(shù)種EcM植物雖然物種豐富度低（僅7.1%），但貢獻(xiàn)了64.4%的地上部分碳儲(chǔ)量。同時(shí)，EcM樹(shù)種和真菌相對(duì)豐富度顯著影響土壤的有機(jī)碳儲(chǔ)量，結(jié)果暗示了冠層樹(shù)種高度在維持生態(tài)系統(tǒng)功能中的重要性。耦合環(huán)境因子，發(fā)現(xiàn)土壤總氮是影響土壤有機(jī)碳和EcM樹(shù)種地上植物碳儲(chǔ)量的關(guān)鍵因子。因此，在未來(lái)氮沉降加劇的情景下，EcM樹(shù)種主導(dǎo)的群落碳儲(chǔ)量可能受到更大的影響。該研究整合了地上植物和地下菌根真菌多樣性以及環(huán)境因子，探討了亞熱帶山地森林生物多樣性與其生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量之間的關(guān)系。相關(guān)結(jié)果對(duì)該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究和管理具有指導(dǎo)意義，也可為其他山地生態(tài)系統(tǒng)菌根多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能研究提供借鑒。 

　　目前，在GMT樣帶建成10周年之際，研究成果以The diversity of mycorrhiza-associated fungi and trees shapes subtropical mountain forest ecosystem functioning為題在國(guó)際生物地理學(xué)期刊Journal of Biogeography上在線發(fā)表。羅亞皇副研究員和博士研究生馬梁梁為論文共同第一作者，高連明研究員、劉杰副研究員和李德銖研究員為共同通訊作者。該研究得到中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng) (XDB31000000)、國(guó)家自然科學(xué)基金（32071541、41971071）、中國(guó)科學(xué)院青促會(huì)（2021392）、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作項(xiàng)目（151853KYSB20190027）、中國(guó)科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計(jì)劃（ZDBS-LY-7001）和云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（202101AT070168）的資助。與此同時(shí)，特別感謝高黎貢山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)保山管護(hù)局及隆陽(yáng)分局和騰沖分局的長(zhǎng)期大力支持。 

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圖1 研究區(qū)域的概況。(a)研究區(qū)域的地理區(qū)位和地形；(b)海拔梯度的樣方分布；(c)高黎貢山的地理景觀；(d)沿海拔梯度年均溫和土壤水分的變化趨勢(shì)。 

圖2 環(huán)境、植物和菌根真菌物種豐富度以及功能多樣性對(duì)碳儲(chǔ)量影響的結(jié)構(gòu)方程模型。 

其中a: AM植物地上碳儲(chǔ)量；b: EcM植物地上碳儲(chǔ)量；c: ErM植物地上碳儲(chǔ)量；d:總的地上碳儲(chǔ)量和土壤有機(jī)碳。