近日,浙江農林大學陳信力教授在Nature Communications發表題為“Environmental change shapes understory plant diversity and dominance in boreal forests”的研究成果。該研究首次在大陸尺度揭示環境變化對北方森林林下植物多樣性、生物量分配及層間互作的影響。浙江農林大學森林食物資源挖掘與利用全國重點實驗室為該論文第一單位和共同通訊作者單位。陳信力教授為第一作者和共同通訊作者,加拿大阿爾伯塔大學Scott X. Chang教授為共同通訊作者。
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林下植物作為森林生態系統的重要組成部分,不少種類是優質的森林食物或林下食物來源,雖生物量占比低,但在樹木更新、養分循環、碳庫穩定中作用關鍵,且對環境變化響應更敏感。然而,全球變化對其影響及機制,尤其是灌木、草本、苔蘚的差異化響應,仍待解析。該研究對589個樣地跨十年分析,評估多環境因子對林下三層植物的影響。研究發現,環境變化對林下植物影響呈功能層特異性與指標分化:灌木、苔蘚豐富度每十年增8%、11%,草本、苔蘚均勻度每十年降14%、8%,這挑戰了“氣候變暖致生物多樣性減少”的認知。
溫度季節性波動是灌木、苔蘚豐富度上升的關鍵,氮沉降累積是各層均勻度下降的核心。環境變化改變資源條件,既提供生態位,也加劇競爭,讓優勢物種占據更多資源。
同時,該研究證實林冠層郁閉度(以林冠基底面積為量化指標)對環境變化與林下植物關系有調控作用:林冠密時,溫暖濕潤利于苔蘚生長;林冠疏時,充足光照利于灌木生長。該研究指出,均勻度持續下降或削弱生態系統穩定性,通過調控林分結構(如郁閉度)可緩解環境變化的不利影響。
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環境變化對林下植物多樣性和功能的影響
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