性状介导的光竞争机制揭示富营养化导致植物多样性丧失的关键驱动因素

本研究针对富营养化导致植物多样性丧失的机制难题，通过野外补光实验发现：在氮(N)添加下补光主要通过促进物种定殖恢复多样性，在磷(P)添加下则通过减少物种灭绝维持多样性，而NP同时添加时两者共同作用。该研究首次在自然群落中验证光竞争的核心作用，并揭示资源获取型性状（高SLA、低LDMC）物种的响应规律，为缓解生态系统多样性流失提供理论依据。

　　

人类活动通过化肥使用和化石燃料燃烧显著改变了氮(N)和磷(P)的生物地球化学循环，这些变化增加了陆地生态系统的养分输入，虽然提升了植物生物量，却频繁导致植物多样性下降。富营养化引发的植物多样性丧失机制存在多种假说，其中光限制假说认为：养分添加通过促进植物生长导致林下光可用性降低，进而使耐阴能力较弱的物种走向灭绝。

研究人员在自然高寒草甸生态系统开展实验，通过林下人工补光操作发现：在不同养分添加模式（N添加、P添加、NP同时添加）下，补充光照均能恢复损失的多样性。具体而言——氮添加背景下补光主要促进新物种定殖(colonization)，磷添加环境下则主要减少物种局部灭绝(extinction)，而NP共同添加时两种过程同时起作用。这些效应主要由具有资源获取型策略（即高比叶面积(Specific Leaf Area, SLA)和低叶干物质含量(Leaf Dry Matter Content, LDMC)）的物种周转所驱动。

该研究首次在自然群落中通过原位补光实验直接验证光竞争的核心作用，强调性状介导的物种更替过程对多样性维持的关键影响。结果支持光可用性管理可作为缓解富营养化导致生物多样性流失的有效策略，为理解全球变化背景下生态系统功能维持机制提供新视角。