摘要
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- 土壤养分的环境异质性可以重塑物种相互作用和资源分配。菌根真菌在树木养分获取中发挥核心作用，因此可能介导树木群落如何响应土壤资源的空间变异。然而，大多数生物多样性–生产力实验均在均质条件下进行，以最小化这种变异，将养分视为受控变量而非交互作用的生态驱动因子，这限制了我们对自然生态系统中生物多样性–功能关系的理解。
- 在本研究中，我们通过结合 50 公顷亚热带森林的野外调查与一项操纵树种丰富度、菌根类型组成和土壤养分制度的荫棚实验，研究了菌根共生如何影响异质与均质土壤条件下的生物多样性–生产力关系。
- 在野外调查中，土壤养分异质性增强了树种丰富度与群落生产力之间的正相关关系，且这一效应在 AM 和 ECM 树种比例更均衡的样方中更为显著。在荫棚实验中，土壤养分异质性同样增强了物种丰富度与幼苗生物量之间的正相关关系。在异质养分条件下，混合 AM 和 ECM 幼苗组合产生了更高的生物量，表现出更高的菌根定殖功能离散度，并显示出更高的磷酸酶活性。
- 综合。我们的发现表明，土壤养分异质性增强了树木群落中生物多样性与生产力之间的正相关关系，且菌根功能互补可能有助于这一格局在异质土壤条件下的形成。更广泛地说，这项研究强调了地下真菌共生体作为森林中生物多样性–功能关系的重要且依赖环境的组成部分。
摘要
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- 土壤养分在空间上的异质性分布普遍存在于森林生态系统，进而重塑物种间的相互作用与资源分配。菌根真菌在树木养分获取中发挥核心作用，因此可能介导森林群落对土壤资源空间变异的响应。然而，大多数生物多样性–生产力实验均在均质条件下开展，将养分视为受控变量而非交互作用的生态驱动因子，从而限制了我们对自然生态系统中生物多样性–生态系统功能关系的理解。
- 本研究整合了黑石顶50公顷亚热带森林大样地的野外调查，并设置了一项调控树种幼苗物种丰富度、菌根类型组合和土壤养分空间结构的盆栽实验，以探讨异质与均质土壤条件下菌根共生如何影响生物多样性–生产力关系。
- 野外调查发现，土壤养分异质性显著增强了树种丰富度与群落生产力之间的正相关关系，且这一效应在丛枝菌根(AM)树种与外生菌根(ECM)树种比例更均衡的样方中更为突出。荫棚控制实验进一步验证了该格局，土壤养分异质性增强了物种丰富度与幼苗生物量之间的正相关关系；在异质养分条件下，AM与ECM混栽幼苗组合具有更高的生物量，并表现出更高的植物-菌根共生功能离散度和更高的磷酸酶活性。
- 综上，本研究结果表明土壤养分异质性增强了森林群落中生物多样性与生产力之间的正相关关系，且菌根功能互补可能在这一格局中发挥关键作用。该发现揭示了地下菌根网络在森林生物多样性–生态系统功能关系中发挥重要且具有环境依赖性的作用。
利益冲突声明
Chengjin Chu 是 Journal of Ecology 的副编辑，但没有参与本论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 https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70433 获取。
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