热带森林多样性维持磷限制下生产力的机制：从物种选择效应看生态系统抗逆行演替

本研究针对热带森林在古老强风化土壤（低磷有效性）中仍维持高生产力这一反常现象，提出区域物种多样性通过"选择效应"（sampling effect）筛选出适应低磷（P）环境的速生树种，从而规避群落水平磷限制的假说。巴拿马磷梯度实验证实，尽管区域植物区系普遍存在物种级磷限制，但丰富多样的树种库中存在大量低磷适应型物种，使群落生产力未随土壤磷下降而降低（逆行演替retrogression）。该发现颠覆了传统营养限制理论认知，为生物多样性-生态系统功能关系提供了新证据。

　　

在长期生态系统发育过程中，土壤磷(P)有效性持续下降，导致生长在古老强风化土壤上的森林生物量和生产力同步降低——这一过程被称为逆行演替(retrogression)。有趣的是，该现象虽在全球多种森林生态系统中普遍存在，却在物种丰富的热带乔木群落中"失效"：即使土壤磷含量极低，这些群落仍能维持惊人的生长速率和植物生物量。

研究者提出突破性假说：热带森林的高区域多样性如同一个"超级选种库"，通过概率优势筛选出能高效利用贫瘠土壤的树种。巴拿马的磷梯度实验为此提供关键证据：尽管该地区植物区系中多数树种受磷限制，但群落水平却未见生产力下降。奥秘在于树种库中蕴藏着大量"低磷适应专家"，这些速生物种通过特殊的磷获取/利用策略（如增强磷酸酶分泌、菌根共生等）抵消了土壤磷不足的影响。

该发现不仅预言了物种丰富生态系统普遍存在抗逆行演替特征，更对传统营养限制研究范式提出挑战。由于多样化的植物群落对突发性磷添加实验反应微弱，常规的营养诊断方法可能严重低估低磷环境中的实际生产力潜力。这为理解生物多样性如何缓冲环境胁迫、维持生态系统稳定性开辟了新视角。