[科普中国]-树种多样性的重要性

大家都知道植树造林对环境有着巨大的好处，那么植树造林是如何影响生态环境的？对于维系生态系统有怎样的功能？

随着温室气体效应引起的全球变暖和气候变迁，研究全球碳循环调控机制，并遏制温室气体浓度的持续升高，是生态和气候研究领域的一项核心任务。森林生态系统能在较长时间内累积大量碳，是全球碳循环非常重要的组成部分，森林碳占陆地碳库比例达45%。因此，植树造林成了人类降低温室气体浓度、减缓气候变暖趋势的手段之一。

研究人员在江西省新岗山设立了亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验平台，占地50公顷，设计有从纯林到24个物种混交林的6种生物多样性梯度，种植了超过30万棵树，包含40多个亚热带乔木以及20种灌木。通过连续5年的观测，研究人员发现，生物多样性能促进森林地上初级生产力，而且这一作用随着时间延长而显著增加；种植8年后，每公顷16个物种的混交林地上生物量平均存储约32吨碳，而每公顷纯林的碳储量仅约为12吨，不及混交林的一半。随着时间的变化，物种间的互补效应显著增强，森林中乔木与灌木之间也存在着积极的互补效应。

那么，为什么森林群落树种多样性可以改善碳储存呢？

要回答这个问题，必须回到物种多样性对生态系统功能的作用机制的经典讨论。生物学上有一种机制叫做“生态位互补假说”。它指的是，同一群落中，物种间存在着生态位的差异，因而物种数多的群落中生物所占据的“功能空间”范围更广。因此，有更高物种丰富度的系统能更有效地利用各种资源，有更高的生产力；而且系统中物种之间的生态位差异愈大，物种丰富度对系统功能的作用愈强。

同时，不同的树种在群落中占据不同的高度和空间，这种结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。地下根系也会因为分布在不同层次而更充分地利用资源。此外，多样化的森林能吸引更多的动物，其中有许多是作为传粉者帮助植物繁殖，而较高的授粉率能使森林更快地生长，从而更快地吸收二氧化碳。

而单一树种和成片连作植物，由于生物多样性严重下降，林区的生态环境恶化，森林各种功能与生产力得不到充分发挥，森林的适应能力和稳定性也大大下降，还会造成了地力严重衰退。所以在植树造林时应注重树种的多样性，避免因广种单一树种引起地力衰退等问题。因此，保护生物多样性，特别是植物多样性以及树种多样性对于人类具有重大意义。

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