Plant species composition and key-species abundance drive ecosystem multifunctionality

IF 5 1区环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION

Journal of Applied Ecology Pub Date : 2024-07-01 DOI:10.1111/1365-2664.14717

Xinshuai Li, Youchao Chen, Feng Liu, Xiaoli Cheng, Quanfa Zhang, Kerong Zhang

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Abstract

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植物物种组成和关键物种丰度驱动生态系统的多功能性

全球生物多样性的丧失引起了人们对植物群落在推动生态系统功能方面作用的极大兴趣。人们对土壤特性、植物丰富度和植物群落组成如何相互作用影响生态系统多功能性的了解还很有限。我们通过同时操纵土壤来源（即肥沃的农田土壤和相对贫瘠的裸地土壤）、植物丰富度和群落组成（单一品种的单一栽培，以及所有可能的五种植物的两品种、三品种和四品种组合）进行了一个构建生态系统实验，以评估它们对生态系统多功能性的影响，这些多功能性与生物量积累、植物体内的碳（C）和氮（N）、温室气体排放、土壤养分、土壤氮固定以及氮和磷的矿化有关。我们发现，生态系统多功能性受到土壤来源、植物群落组成和植物生物量群落加权平均值（CWM）的显著影响，但不受植物丰富度的影响。我们将群落组成分为固氮植物组（包括固氮植物）和非固氮植物组（不包括固氮植物）。在两种土壤来源中，固氮植物组的多功能性都明显高于非固氮物种组。在裸地土壤中，多功能性随着群落中Albizia julibrissin（固氮物种）相对丰度和生物量比率的增加而增加，但随着Platycladus orientalis（非固氮物种）生物量比率的增加而减少。在农田土壤中，多功能性随土荆芥（非固氮物种）的丰度和鹅掌楸的生物量比率的增加而增加，但随白桑树（非固氮物种）的丰度和生物量比率的增加而减少。这些结果表明，在不同的土壤条件下，决定生态系统多功能性的关键物种是不同的。综述与应用：我们提出，植物群落的组成以及关键物种的相对丰度和生物量比例是生态系统多功能性的驱动因素。我们建议，在生态恢复项目中应重视在不同土壤条件下选择合适的植物组合。我们的研究强调了关键物种在不同资源条件下对生态系统功能的不同作用。一般来说，固氮作用在生态系统多功能性中起着至关重要的作用，而固氮植物可作为营养贫瘠退化土地的修复工具。

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来源期刊

Journal of Applied Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Applied Ecology publishes novel, high-impact papers on the interface between ecological science and the management of biological resources.The editors encourage contributions that use applied ecological problems to test and develop basic theory, although there must be clear potential for impact on the management of the environment.