[科普中國]-樹種多樣性的重要性

大家都知道植樹造林對環(huán)境有著巨大的好處，那么植樹造林是如何影響生態(tài)環(huán)境的？對于維系生態(tài)系統(tǒng)有怎樣的功能？

隨著溫室氣體效應(yīng)引起的全球變暖和氣候變遷，研究全球碳循環(huán)調(diào)控機制，并遏制溫室氣體濃度的持續(xù)升高，是生態(tài)和氣候研究領(lǐng)域的一項核心任務(wù)。森林生態(tài)系統(tǒng)能在較長時間內(nèi)累積大量碳，是全球碳循環(huán)非常重要的組成部分，森林碳占陸地碳庫比例達45%。因此，植樹造林成了人類降低溫室氣體濃度、減緩氣候變暖趨勢的手段之一。

研究人員在江西省新崗山設(shè)立了亞熱帶森林生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能實驗平臺，占地50公頃，設(shè)計有從純林到24個物種混交林的6種生物多樣性梯度，種植了超過30萬棵樹，包含40多個亞熱帶喬木以及20種灌木。通過連續(xù)5年的觀測，研究人員發(fā)現(xiàn)，生物多樣性能促進森林地上初級生產(chǎn)力，而且這一作用隨著時間延長而顯著增加；種植8年后，每公頃16個物種的混交林地上生物量平均存儲約32噸碳，而每公頃純林的碳儲量僅約為12噸，不及混交林的一半。隨著時間的變化，物種間的互補效應(yīng)顯著增強，森林中喬木與灌木之間也存在著積極的互補效應(yīng)。

那么，為什么森林群落樹種多樣性可以改善碳儲存呢？

要回答這個問題，必須回到物種多樣性對生態(tài)系統(tǒng)功能的作用機制的經(jīng)典討論。生物學(xué)上有一種機制叫做“生態(tài)位互補假說”。它指的是，同一群落中，物種間存在著生態(tài)位的差異，因而物種數(shù)多的群落中生物所占據(jù)的“功能空間”范圍更廣。因此，有更高物種豐富度的系統(tǒng)能更有效地利用各種資源，有更高的生產(chǎn)力；而且系統(tǒng)中物種之間的生態(tài)位差異愈大，物種豐富度對系統(tǒng)功能的作用愈強。

同時，不同的樹種在群落中占據(jù)不同的高度和空間，這種結(jié)構(gòu)顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。地下根系也會因為分布在不同層次而更充分地利用資源。此外，多樣化的森林能吸引更多的動物，其中有許多是作為傳粉者幫助植物繁殖，而較高的授粉率能使森林更快地生長，從而更快地吸收二氧化碳。

而單一樹種和成片連作植物，由于生物多樣性嚴(yán)重下降，林區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化，森林各種功能與生產(chǎn)力得不到充分發(fā)揮，森林的適應(yīng)能力和穩(wěn)定性也大大下降，還會造成了地力嚴(yán)重衰退。所以在植樹造林時應(yīng)注重樹種的多樣性，避免因廣種單一樹種引起地力衰退等問題。因此，保護生物多樣性，特別是植物多樣性以及樹種多樣性對于人類具有重大意義。

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