海拔梯度上植物-土壤动物功能特征多样性链接关系研究

How biological assemblages and ecosystem function respond to environment is one of the central questions in basic and predictive ecology, but to date, the mechanism underlyling the functional linkages between aboveground and belowground assemblages is still not clear. In this study, we want to evaluate the linkages of functional traits between plant and soil invertebrates using trait-based approaches along an elevational gradient in Xishuangbanna tropical forests. Based on the investigation and measurements of environmental factors and functional traits of plant and soil invertebrates, we want to evaluate the variations of functional traits and spatial distribution pattern between plant and soil invertebrates, explore the underlying environmental factors driving the functional trait diversity pattern of plant and soil invertebrates along the elevational gradient, using multivariate, model and index analysis. This study is significant for us to understand the above-below functional linkages and assembly rules association of plant and soil invertebrates in facing environmental changes. The study has important scientific values for shedding light on the ecosystem function and process of biological assemblages at the interface between aboveground and belowgroud in the context of global warming.

环境变化如何影响生物群落及生态系统功能是当前基础与预测生态学领域关注的核心问题之一，当前对于环境梯度下地上-地下生物群落功能链接关系及其环境影响机制仍不清楚。基于特征方法（Trait-based approaches），本研究拟以西双版纳热带森林生态系统中的植物与土壤动物功能特征的链接关系为研究系统，分别调查分析热带森林海拔梯度上地上植物群落和地下土壤动物群落的物种组成、功能特征及环境因子，采用多元统计、模型、指数等分析方法，揭示植物-土壤动物功能特征、空间分布格局及其多样性链接关系随海拔的演变格局，探讨海拔梯度上植物与土壤动物群落功能特征及其多样性的环境影响机制。本项目的研究结果将加深对环境变化背景下地上-地下生物群落功能上的链接关系及其维持机制的理解，并为揭示全球变暖背景下的生物群落功能过程提供理论指导。

环境变化如何影响生物群落及生态系统功能是当前基础与预测生态学领域关注的核心问题之一，当前对于环境梯度下地上-地下生物群落功能链接关系及其环境影响机制仍不清楚。基于特征方法（Trait-based approaches），本项目以西双版纳热带森林生态系统中的植物与土壤动物功能特征的链接关系为研究系统，分别调查分析热带森林海拔梯度上地上植物群落和地下土壤动物群落的功能特征及环境因子。基于对10370片叶片样品的功能特征（叶面积、比叶面积、叶片碳含量、叶片氮含量以及叶片磷含量）及9407头土壤动物的功能特征（体长、体宽、体表面积、体色以及取食特性）的测定数据，发现随海拔上升，植物功能丰富度均呈单调递减格局，但功能均匀度和离散度呈“钟形”分布格局，而功能分异度呈单调递增格局。土壤动物群落仅功能离散度沿海拔梯度呈“U型”分布格局，而功能丰富度、均匀度以及分异度均无格局。土壤动物群落的功能特征多样性与植物的功能特征多样性不相关，但土壤动物群落水平的功能特征加权均值与植物功能特征紧密相关。土壤动物的体长与植物的比叶面积成显著负相关，但其与植物的碳氮比、碳磷比以及氮磷比均显著正相关。土壤动物的体表面积与植物的叶面积显著负相关，与植物的碳磷比显著正相关。温度以及土壤化学计量显著影响了植物功能特征及其多样性。土壤物理特征以及土壤元素化学计量显著影响了土壤动物功能特征及其多样性。本项目揭示植物-土壤动物功能特征、空间分布格局及其多样性链接关系随海拔的演变格局，探讨海拔梯度上植物与土壤动物群落功能特征及其多样性的环境影响机制。本项目的研究结果加深了对环境变化背景下地上-地下生物群落功能上的链接关系及其维持机制的理解，并为揭示全球变暖背景下的生物群落功能过程提供理论指导。