植物通过介导绿棕食物网耦合调控土壤生物多样性与生态系统稳定性的关系：来自移除实验的证据

《Journal of Ecology》：Plants regulate the soil biodiversity–ecosystem stability relationship by mediating green-brown food web coupling: Evidence from a removal experiment

　　

摘要

1. 植物如何调节土壤生物多样性与生态系统稳定性关系的直接证据仍然稀缺，因为地上和地下组成部分之间的耦合关系使得在方法学上难以将植物介导的效应与土壤生物群落的独立作用分离开来。
2. 我们利用一项长期的多因素半干旱草原实验，将植物移除处理嵌套在放牧、氮添加和水分添加处理中，直接检验了削弱植物来源的绿色输入是否通过改变绿-褐食物网耦合关系来重新配置土壤生物多样性与生态系统稳定性之间的关系。
3. 通过对比有植物和移除植物的样地，我们发现植物从根本上重新配置了生物多样性-稳定性关系。在耦合状态下，植物的存在使生态系统稳定性向生物调节转变：多功能性由土壤生物群落丰富度支撑，而功能性稳定性依赖于通过土壤生物群落异步性和组成稳定性实现的生物保险机制。植物移除后，多功能性减弱，控制因素转向非生物因素（土壤pH/水分）；观察到的稳定性计算值增加反映了在较低功能水平上时间变异性减少，而非生态韧性增强。水分可用性是这些植物介导效应的最强调节因子，而放牧主要降低了多功能性和土壤生物群落丰富度的幅度，氮添加的效应则相对较弱。
4. 综合。这些发现共同提供了直接实验证据，表明植物作为核心枢纽，通过调节绿-褐食物网耦合来重新配置生物多样性-稳定性关系，并强调在全球变化背景下维持植物完整性对于保持高多功能性和生物缓冲稳定性至关重要。

利益冲突声明

Dima Chen 是《Journal of Ecology》的副编辑，但未参与本文的同行评审和决策过程。

同行评审

本文的同行评审历史可在以下网址查阅：https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70467。

数据可用性声明

本研究产生的所有数据和R代码可在Zenodo上获取（https://doi.org/10.5281/zenodo.17762661）（Wang等，2026）。