编辑推荐：
为探究降雨模式变化下土壤动物对凋落物分解及养分释放的影响，研究人员在亚热带地区开展马尾松（Pinus massoniana, PM）纯林及混交林凋落物袋实验。发现降雨增减均显著降低土壤动物对分解的贡献，且对混交凋落物影响更大，为气候变化下森林物质循环研究提供新视角。
论文解读
研究背景
森林生态系统作为全球碳循环的重要参与者，其物质循环过程深刻影响着地球气候与生物多样性。凋落物分解作为森林养分循环的核心环节，依赖土壤动物（如蚯蚓、弹尾目等分解者）与环境因子的协同作用。然而，全球气候变化导致的降雨模式改变（如降雨量增减）如何影响土壤动物群落对凋落物分解的调控，仍是尚未明晰的科学问题。例如，干旱可能通过土壤干燥抑制喜湿动物生存，而暴雨可能破坏土壤通气性干扰动物活动，但这些影响在单一树种与混交林生态系统中的差异尚不明确。中国亚热带地区作为全球森林生态系统的重要组成部分，其马尾松（Pinus massoniana, PM）纯林向混交林的转型实践中，亟需明确降雨变化对凋落物分解的驱动机制，以指导森林管理与碳汇提升。
为此，贵州龙里国有林场的研究团队开展了系统性研究，相关成果发表于《European Journal of Soil Biology》，旨在揭示降雨变化（±30% 自然降雨量）对土壤动物丰度、多样性及凋落物分解速率的影响，解析土壤动物在不同林型（PM 纯林与 PM 混交林）中的功能差异，为气候变化下森林生态系统的稳定性维持提供科学依据。
关键技术方法
研究采用凋落物袋（litterbag）实验，在 PM 纯林及 PM 与伯乐树（Bretschneidera sinensis）、连香树（Cercidiphyllum japonicum）、喜马拉雅红豆杉（Taxus wallichiana）、竹柏（Nageia nagi）的混交林中设置三种降雨处理（自然降雨、+30% 降雨、-30% 降雨）。通过定期（90 天间隔）收集凋落物袋样品，测定剩余干重以计算分解速率，并采用湿漏斗法（Berlese-Tullgren funnel）提取土壤动物，进行分类鉴定与丰度统计。同时，分析凋落物中碳（C）、磷（P）、钾（K）等养分元素的释放动态，量化土壤动物对养分循环的贡献。
研究结果
降雨变化对土壤动物多样性与丰度的影响
降雨增加 30% 显著提升混交凋落物中土壤动物的丰度（增幅 14.06–224.98%）与多样性（0–180 天增幅 0.75–25.17%），可能因土壤湿度升高促进蚯蚓、节肢动物等活动，且湿润环境扩大了腐食性与杂食性动物的食物资源获取范围。相反，降雨减少 30% 导致 0–270 天土壤动物丰度下降 1.32–57.40%、多样性降低 4.58–15.14%，但 360 天时多样性因群落适应性调整出现回升（9.84–45.63%）。
土壤动物对凋落物分解的贡献差异
与自然降雨相比，降雨增减均延长了凋落物 95% 分解所需时间：增雨处理延长 9.93–37.24%，减雨处理延长 32.38–77.07%。进一步分析表明，土壤动物可缓解减雨对混交凋落物碳释放的抑制作用，但增雨条件下碳、磷、钾等养分的加速释放并非由土壤动物驱动。单一树种凋落物分解速率受土壤动物影响更显著，而混交凋落物对降雨变化的响应更敏感，可能与混交林复杂的养分结构改变了动物取食偏好有关。
降雨变化的间接驱动机制
降雨通过调控土壤湿度与温度，间接影响土壤动物群落结构，进而改变凋落物分解速率与养分释放模式。例如，减雨导致的干旱胁迫抑制了依赖湿润环境的分解者活动，而增雨可能通过淋溶作用稀释凋落物养分浓度，降低土壤动物的取食效率。
结论与意义
本研究证实，降雨模式改变（无论增加或减少）均会削弱土壤动物对凋落物分解的贡献，且混交林生态系统对降雨波动的响应更为复杂。这一发现补充了气候变化下森林分解者功能衰退的机制，提示在全球变暖背景下，维持森林树种多样性可能增强生态系统对降雨异常的缓冲能力。研究结果为亚热带森林经营中优化林分结构、保护土壤动物多样性以维持碳汇功能提供了重要科学依据，也为预测气候变化下陆地生态系统养分循环动态提供了新视角。未来研究可进一步拓展至更长时间尺度与多区域验证，以完善降雨 - 土壤动物 - 分解过程的交互作用模型。
