Global Change Biology | 中山大学马子龙团队揭示菌根策略对森林生产力多尺度稳定性的影响机制

菌根共生是地球上广泛分布的共生关系,在植物生长、森林生产力、植被动态、多样性维持、全球养分循环和生态系统多功能性中发挥着关键作用。最常见的两种菌根真菌类型为丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)和外生菌根(ectomycorrhiza, ECM),二者具有不同的资源利用策略和对干扰的响应模式。生产力的时间稳定性衡量森林生产力随时间波动的程度,提升稳定性被视为基于自然的解决方案,可在气候变化下保障生态系统服务的长期稳定供给。多尺度稳定性理论表明,集合群落(由物种扩散连接的多个局域群落)的时间稳定性(γ稳定性)可分解为局域群落的时间稳定性(α稳定性)及其间的异步性。本研究基于美国森林普查数据集和多尺度稳定性理论,探究了菌根策略对森林生产力跨尺度时间稳定性的影响。

研究发现,在局域尺度上,外生菌根树种因其更高的时间稳定性,使得局域群落时间稳定性(α稳定性)随外生菌根优势度增加而提升;同时,混合菌根策略伴随的较高α多样性促进了物种异步性。在集合群落尺度,外生菌根优势度增强了α稳定性,其稳定效应超越了混合菌根策略促进局域群落间的空间异步性的效应,导致集合群落时间稳定性随外生菌根优势度增加而提高(图2)。

森林多样性的变化是菌根策略影响多尺度稳定性的重要中介因素。混合菌根策略通过促进α多样性而增强了α稳定性,并通过促进混合菌根β多样性而增强了空间异步性。将α稳定性分解为物种稳定性和物种异步性后,我们发现混合菌根策略通过促进α多样性而增强了物种异步性,外生菌根优势直接提升了物种稳定性,导致随着外生菌根优势增加,α稳定性进一步增强(图2、图3)。

研究结果为菌根策略如何影响森林生态系统功能提供了新的科学认知。考虑到全球变化(如变暖与氮沉降)可能导致北美寒温带过渡区混合菌根森林向丛枝菌根森林的急剧转变,保护外生菌根树种或可作为维持温带森林生态系统功能时间稳定性的有效管理方案。鉴于时空环境变化引发的森林菌根策略更替,本研究也为基于自然的气候变化解决方案及当前与未来气候下森林生态系统稳定性的预测提供了重要理论框架。
研究结果以“Ectomycorrhizal dominance increases temporal stability of productivity at multiple spatial scales across US forests”为题发表在国际生态学权威期刊Global Change Biology上。中山大学生态学院2023级博士生单荣旭、冯赣鑫为论文的共同第一作者,中山大学生态学院GROOT团队的马子龙副教授为论文的通讯作者,北京大学城市与环境学院王少鹏教授、中山大学生态学院Stavros D Veresoglou副教授和团队2022级博士生胡明艳为论文共同作者。该研究受到国家自然科学基金青年项目、广东省面上项目、深圳市面上项目等项目的资助。
全文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.70097?af=R
团队招收博士后1名
合作导师
马子龙,中山大学“百人计划”副教授,博士生导师,广东省重大人才工程项目入选者。博士毕业于加拿大湖首大学,后在加拿大阿尔伯塔大学从事博士后研究工作。主要关注气候变化和生物多样性对森林碳循环关键过程的影响,尤其关注生态系统地下过程(包括温室气体排放、根系动态、植物微生物互作、凋落物分解、土壤碳稳定性等)。研究手段包括控制和观测实验、数据整合以及模型模拟等。研究成果等详细信息请参考:https://eco.sysu.edu.cn/teacher/MaZilong
招聘方向
1. 生物多样性与生态系统功能及稳定性关系;
2. 植物种间相互作用机制;
3. 根系介导的地下碳循环关键过程。
基本要求
1. 年龄35周岁以下,获得博士学位不超过3年;
2. 以第一作者身份在生态学相关国际主流期刊发表SCI论文一篇及以上;
3. 能熟练使用至少一种编程语言(R,Python或Matlab等);
4. 具备独立开展科研工作的能力、较好的团队合作精神以及良好的英文阅读和写作水平。
岗位待遇
1. 提供具有竞争力的薪酬;
2. 学校提供独立的博士后公寓,居住条件良好;
3. 为子女就读中山大学附属学校提供便利;
4. 中山大学设有“逸仙博士后”项目,薪酬待遇不低于50万元/年(含五险二金),详情请见:中山大学逸仙博士后项目;
5. 优秀的博士后可以申请国家、广东省的各类博士后人才项目(如博新计划),获批者可享受项目提供的工资补贴;符合条件者可以额外申请深圳市的博士后人才工资补贴及深圳市光明区科学城青年科技人才补贴等;
6. 工作期限2-3年,期限届满后,研究成果突出并符合中山大学相关要求的博士后研究人员,可申请转聘中山大学教师职务。
申请材料及联系方式
有意应聘者将详细简历(含教育背景、研究兴趣、已发表论文等信息)发送至mazlong@mail.sysu.edu.cn(主题请注明“博士后申请-姓名”)。