成都生物所龐學(xué)勇團(tuán)隊(duì)在土壤動(dòng)物功能性狀多樣性驅(qū)動(dòng)機(jī)制方面取得進(jìn)展
來源：生態(tài)環(huán)境修復(fù)中心
作者：涂程偉、龐學(xué)勇
時(shí)間：2025-10-09
大量的毀林活動(dòng)導(dǎo)致生物多樣性下降，使通過自然演替恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性與生態(tài)功能成為重要課題。然而，隨著演替的進(jìn)行，土壤動(dòng)物群落的功能性狀多樣性是否恢復(fù)仍不明確。特別是，具有獨(dú)特性狀的分類群數(shù)量增加以及分類群間功能性狀分化均會(huì)擴(kuò)大群落占據(jù)的功能生態(tài)位，但目前尚無研究揭示這兩種過程的相對(duì)重要性。
針對(duì)這一科學(xué)問題，中國科學(xué)院成都生物研究所退化土壤生態(tài)功能恢復(fù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)博士生涂程偉在龐學(xué)勇研究員指導(dǎo)下，提出了一種新穎的“分類多樣性-功能距離”分析方法，利用分類學(xué)多樣性與分類群之間的功能距離共同解釋功能多樣性。該方法被應(yīng)用于研究高海拔次生演替梯度（包括草地、灌叢、喬木林和原始林）上的土壤無脊椎動(dòng)物群落。研究結(jié)果表明：（1）土壤無脊椎動(dòng)物的功能α多樣性（樣地內(nèi)的功能豐富度）總體上隨演替增加，盡管在喬木林階段因樹種不同而有所波動(dòng)；功能β多樣性（樣地間的功能不相似性）在演替過程中下降，支持趨同演替模型。（2）分類學(xué)α/β多樣性（分類豐富度/不相似性）與標(biāo)準(zhǔn)化功能α/β距離（樣地內(nèi)/間的性狀分化）共同塑造了觀測(cè)到的功能α/β多樣性，且兩者的貢獻(xiàn)相當(dāng)。（3）凋落物和土壤微生境通過調(diào)控分類學(xué)多樣性和標(biāo)準(zhǔn)化功能距離，影響土壤無脊椎動(dòng)物的功能多樣性，并最終支持土壤多功能性的演替恢復(fù)。
該研究強(qiáng)調(diào)了性狀分化作為分類群組裝機(jī)制的重要補(bǔ)充，兩者在驅(qū)動(dòng)高海拔土壤生態(tài)系統(tǒng)功能演替中具有同等貢獻(xiàn)。這些結(jié)果不僅為土壤動(dòng)物功能的恢復(fù)途徑提供了新見解，也推動(dòng)了基于性狀的土壤動(dòng)物生態(tài)學(xué)研究。未來在不同生物群落和空間尺度上驗(yàn)證這些機(jī)制，將有助于制定有針對(duì)性的生態(tài)系統(tǒng)管理策略，增強(qiáng)全球恢復(fù)工作中土壤生物保護(hù)的功能效益。
相關(guān)研究結(jié)果以“Taxonomic assembly and trait partitioning contribute comparably to soil invertebrate functional diversity along secondary succession in high-elevation plateau ecosystems”為題，發(fā)表于國際土壤學(xué)權(quán)威期刊Soil Biology and Biochemistry。成都生物研究所博士生涂程偉為論文第一作者，龐學(xué)勇研究員為論文通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金和西藏自治區(qū)科技項(xiàng)目的聯(lián)合資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109995
圖1 高海拔次生演替過程中土壤無脊椎動(dòng)物的功能α和β多樣性（b-c）、分類學(xué)α和β多樣性（d-e）以及標(biāo)準(zhǔn)化功能α和β距離（f-g）
圖2 分類多樣性與功能多樣性的關(guān)系（a、c），以及標(biāo)準(zhǔn)化功能距離與功能多樣性的關(guān)系（b、d）
圖3 環(huán)境因子（a）和環(huán)境異質(zhì)性（c）的主成分分析。環(huán)境因子與土壤無脊椎動(dòng)物α指標(biāo)的關(guān)系（b）。環(huán)境異質(zhì)性與土壤無脊椎動(dòng)物β指標(biāo)的關(guān)系（d）
圖4 高海拔次生演替對(duì)土壤無脊椎動(dòng)物功能多樣性與土壤多功能性的直接和間接影響
圖5高海拔次生演替土壤無脊椎動(dòng)物功能多樣性和多功能性的驅(qū)動(dòng)機(jī)制概念圖
