土地集約化利用導(dǎo)致的生物多樣性減少和生態(tài)系統(tǒng)功能退化是氣候變化背景下面臨的重要問題，相關(guān)研究已經(jīng)從單一類群的生物多樣性描述轉(zhuǎn)向綜合生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多功能關(guān)系的評估體系構(gòu)建及應(yīng)用。土壤健康是維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和生態(tài)功能的基礎(chǔ)，建立完善的土壤生物多樣性和健康評估體系是提升生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要方式和手段。 

　　西雙版納單一種植橡膠林土地利用方式對土壤肥力和生態(tài)系統(tǒng)功能產(chǎn)生了強(qiáng)烈的負(fù)面影響，如何構(gòu)建既能保證經(jīng)濟(jì)效益，又能維持相對較高生物多樣性和良性生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的“環(huán)境友好型”橡膠林生態(tài)系統(tǒng)是熱帶土地利用亟待解決的問題之一。雖有研究認(rèn)為近自然橡膠林（叢林橡膠）林下植物多樣性和復(fù)雜性的增加是提升橡膠林生態(tài)系統(tǒng)功能的重要途徑。然而，缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)從土壤生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系予以驗(yàn)證和解析。 

　　中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園土壤生態(tài)研究組研究人員采用野外調(diào)查和分子生物學(xué)相結(jié)合的方法，通過分析不同營養(yǎng)級土壤生物多樣性（細(xì)菌、真菌、線蟲和節(jié)肢動物）和生態(tài)系統(tǒng)功能（植物凋落物、根系生物量、土壤理化性質(zhì)、土壤酶活性和生態(tài)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性）之間的關(guān)系，量化評估單一種植橡膠林、林下低植物多樣性橡膠林、林下高植物多樣性橡膠林和熱帶季雨林的生態(tài)系統(tǒng)功能，并構(gòu)建了評估熱帶土地利用對土壤健康影響的綜合土壤生物指標(biāo)體系。結(jié)果表明：（1）林下植物多樣性的增加顯著提高了橡膠林土壤生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)功能和土壤生物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性；（2）土壤生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能間的關(guān)系存在季節(jié)和土壤生物體型大小的差異性，主要表現(xiàn)為（a）干季大體型土壤動物與生態(tài)系統(tǒng)功能（土壤總碳、氮、磷和植物凋落物量）呈顯著負(fù)相關(guān)；（b）雨季小體型土壤生物與生態(tài)系統(tǒng)功能（土壤酶活性和根系生物量）呈顯著正相關(guān)。研究強(qiáng)調(diào)土地利用過程中維持林下高植物多樣性和養(yǎng)分資源（凋落物和根系質(zhì)量）輸入是促進(jìn)土壤生物多樣性和提升生態(tài)功能的重要途徑，土壤生物的體型大小與生態(tài)功能關(guān)系的季節(jié)差異特性可作為動態(tài)生物指標(biāo)監(jiān)測土壤健康。研究結(jié)果對保護(hù)土壤生物多樣性、提升土壤生態(tài)功能和發(fā)展可持續(xù)的土地利用方式有重要意義。 

　　相關(guān)結(jié)果以“Seasonal difference in soil health indicators mediating multidiversity- multifunctionality relationship depends on body size of soil organisms: Evidence from rubber plantation agroforestry system”為題發(fā)表在土壤學(xué)重要國際期刊Soil Biology and Biochemistry。土壤生態(tài)研究組博士研究生王文婷為第一作者，楊效東研究員為通訊作者，Sandhya Mishra副研究員參與該研究。該研究得到版納植物園公共技術(shù)中心、國家自然科學(xué)基金和云南省興滇英才計劃的支持。 

　　圖1 土壤生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系存在季節(jié)和土壤生物體型大小的差異性。 

　　圖2 （a）不同土地利用類型土壤生物多樣性(Multidiversity)和生態(tài)系統(tǒng)多功能性(Multifunctionality)的格局。（b）生態(tài)系統(tǒng)多功能性與土壤生物多樣性各組分之間的線性關(guān)系。單一種植橡膠林（MRP）、林下低植物多樣性橡膠林（RLD）、林下高植物多樣性橡膠林（RHD）和熱帶季雨林（TRF）。 

本文作者：王文婷

責(zé)任編輯：張維靜

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網(wǎng)址: 土壤綜合生物多樣性（Multidiversity）是評估“近自然模式”橡膠林土壤健康的重要指標(biāo) http://www.gysdgmq.cn/newsview1445697.html