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地球上所有的生命都依賴于生態(tài)系統(tǒng)提供的多種功能和服務(wù)（即生態(tài)系統(tǒng)的多功能性），解析生物多樣性-生態(tài)系統(tǒng)多功能性關(guān)系是生態(tài)學(xué)近年的研究熱點。森林生態(tài)系統(tǒng)為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供碳儲存、氣候調(diào)節(jié)、養(yǎng)分循環(huán)等重要的服務(wù)功能。然而，森林群落中地上和地下生物多樣性如何影響生態(tài)系統(tǒng)多功能性尚不明確。菌根作為真菌-植物的共生體，是連接森林生態(tài)系統(tǒng)地上-地下生態(tài)過程的重要紐帶。叢枝菌根 (arbuscular mycorrhiza,AM) 和外生菌根 (ectomycorrhiza,EcM) 是森林菌根共生系統(tǒng)中最常見的兩種菌根類型，二者在形態(tài)結(jié)構(gòu)和真菌侵染方式上的差異，導(dǎo)致二者在資源利用策略和養(yǎng)分吸收效率等生態(tài)過程中迥異。然而，不同菌根植物和真菌優(yōu)勢度如何影響森林生態(tài)系統(tǒng)的多功能性仍缺乏深入研究。

中國科學(xué)院昆明植物研究所高連明研究團隊和李德銖研究團隊依托高黎貢山南段建立的海拔梯度森林群落樣帶(GMT)，長期開展群落構(gòu)建和生物多樣性-生態(tài)系統(tǒng)功能研究。前期研究表明，生態(tài)位趨同與生物地理歷史共同塑造了海拔梯度的群落構(gòu)建(Ma et al. 2024,Science of the Total Environment)，外生菌根植物和真菌多樣性對地上生物量和土壤有機碳均表現(xiàn)出顯著的正效應(yīng) (Luo et al. 2023,Journal of Biogeography)。最近，研究團隊與加拿大多倫多大學(xué)Marc Cadotte教授、德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)Sebastian Seibold教授和高黎貢山國家級自然保護區(qū)保山管護局等單位合作，基于海拔梯度菌根（真菌和樹種）優(yōu)勢度和18個重要的生態(tài)系統(tǒng)功能指標(biāo)，利用多種生態(tài)系統(tǒng)多功能性分析方法，探究了菌根優(yōu)勢度與生態(tài)系統(tǒng)多功能性的關(guān)系，檢驗外生菌根優(yōu)勢度假說和菌根混合效應(yīng)假說（圖1）。研究結(jié)果表明，海拔梯度塑造了外生菌根真菌和樹種的優(yōu)勢度分布格局（圖2）；外生菌根優(yōu)勢度與生態(tài)系統(tǒng)多功能性之間呈顯著的正效應(yīng)，支持外生菌根優(yōu)勢度假說（圖3）。研究進(jìn)一步通過文獻(xiàn)的整合分析，發(fā)現(xiàn)外生菌根優(yōu)勢度對不同區(qū)域森林生態(tài)系統(tǒng)功能的影響存在明顯差異，即菌根組成的變化對森林生態(tài)系統(tǒng)多功能性的預(yù)測具有時空依賴性。該研究結(jié)果強調(diào)外生菌根優(yōu)勢度在調(diào)節(jié)高黎貢山亞熱帶常綠闊葉林多功能性中扮演十分重要的角色，提出在未來山地森林生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和管理中，需綜合考慮立地環(huán)境和樹種的菌根類型，以此來提升生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。相關(guān)研究結(jié)果對亞熱帶生態(tài)系統(tǒng)管理和生態(tài)修復(fù)具有重要的指導(dǎo)意義。

目前，研究成果以Testing the ectomycorrhizal dominance hypothesis for ecosystem multifunctionality in a subtropical mountain forest為題在國際植物學(xué)主流刊物New Phytologist在線發(fā)表。羅亞皇副研究員為論文第一作者，劉杰副研究員、李德銖研究員和高連明研究員為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金 (32071541、41971071)、國家科學(xué)技術(shù)部(2021FY100200，2023YFF0805802)、中國科學(xué)院青促會 (2021392)、云南省興滇英才支持計劃‘青年人才’項目 (XDYC-QNRC-2022-0026,YNWR-QNBJ-2018-146)等項目的資助。

圖1?研究擬檢驗的菌根混合效應(yīng)（上）和外生菌根優(yōu)勢度（下）兩種假說的示意圖

圖2?高黎貢山海拔梯度森林樣帶（GMT）的分布(a-b)和環(huán)境條件(c)，以及菌根樹種和真菌優(yōu)勢度沿海拔梯度的分布(d)。

圖3?菌根樹種和真菌優(yōu)勢度對生態(tài)系統(tǒng)多功能性的影響。其中a和b：基于平均值法;c：基于未加權(quán)的多閾值法；d：基于加權(quán)的多閾值法。

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