Ecography | 中山大学马子龙团队揭示森林树种多样性对甲虫群落时间稳定性的影响机制

        鞘翅目（甲虫）作为全球物种最丰富的动物种类之一，不仅是陆地食物网的关键组成部分，更在木材分解、传粉、种子传播及土壤养分循环等生态系统服务中发挥重要作用。然而，甲虫对环境变化具有高度敏感性，在气候变化影响下正经历多样性、个体数量与生物量的显著下降，进而危及上述生态功能的长期存续。尽管保护和种植高树种多样性的森林已被广泛认为是一种基于自然的气候变化解决方案，但树种多样性能否增强甲虫群落的时间稳定性尚不明确，这一认知缺失制约了我们对于多样化森林能否提供可持续多营养级生态系统功能的理解。本研究基于日本森林与甲虫普查数据，系统探讨了树木多样性对多营养级甲虫群落时间稳定性的调控机制。
 

图1.树木多样性对甲虫群落时间稳定性、多样性、营养级多样性的影响。

        研究发现，树种多样性显著提升了甲虫生物量及其时间稳定性（图1）。其驱动路径有二：首先，高树多样性维持了更高的甲虫多样性及营养级多样性，这促进了不同物种和营养级之间出现异步的种群动态（即物种与营养级异步性）；其次，更高的甲虫多样性与营养级多样性也增强了物种层面的稳定性（即物种稳定性）。最终，异步性与物种稳定性二者协同，共同奠定了整个群落时间稳定性的基础（图2）。

图2.树木多样性影响甲虫群落稳定性的结构方程模型结果。

        本研究从多营养级视角证实了保护树种多样性是一种有效的自然解决方案，能够增强生态系统面对气候变化的任性。这意味着，森林树种多样性不仅能通过增强碳汇功能来缓解气候变化，还能维持如甲虫等高营养级群落生态系统功能的可持续性。鉴于当前跨营养级间多样性与稳定性关系的研究较少，我们呼吁将既有的多样性-稳定性理论框架拓展至多营养级群落，进一步深化我们对人类世与气候变化背景下生态系统动态的理解。

        研究结果以“Tree species diversity increases the temporal stability of multitrophic forest beetle communities”为题发表在国际生态学权威期刊Ecography上。中山大学生态学院2023级博士生单荣旭为论文的第一作者，中山大学生态学院GROOT团队PI马子龙副教授为论文的通讯作者。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。

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