Journal of Plant Ecology ›› 2025, Vol. 18 ›› Issue (3): 1-15.DOI: 10.1093/jpe/rtaf038
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Chun-Feng Gu1, De-Yi Yin1, Marc W. Cadotte2,3, Hui Liu1, and Qing Ye1,4,*
摘要: 深入理解多样性与生物量的关系有助于揭示生态系统功能和服务形成的关键机制。大量控制实验结果表明,植物地上生物量受功能多样性和功能优势性共同影响,且随着时间推移,功能多样性的作用逐渐增强。然而,在自然林演替进程中,二者对地上生物量的相对贡献尚不明确。本研究以中国亚热带早期、中期和晚期演替阶段的森林为研究对象,基于2010至2020年间森林固定样地的监测数据,探讨不同演替阶段物种多样性如何通过功能多样性(生态位互补假说)和功能优势度(质量比假说)进而影响地上生物量。结果表明,随着森林演替进程的推进,树木地上生物量逐渐增加,并在演替中期达到峰值。物种多样性主要通过群落功能性状间接影响地上生物量,其直接效应较弱。在森林演替过程中,功能优势度始终是预测地上生物量的关键因子,其作用强于功能多样性:在演替早期,具有快速叶经济谱性状的树种占优势,对地上生物量产生负向影响,而在演替晚期,高大树种的优势度则对地上生物量产生正向作用。进一步分析发现,尽管功能多样性对地上生物量的正向作用在演替过程中逐渐增强,其影响主要通过调节群落的功能优势度来实现。上述结果表明,森林演替过程中质量比假说是解释多样性和地上生物量关系的主要机制,意味着在森林管理与生态恢复过程中,需合理配置具有关键功能性状的优势树种以提升生态系统功能。