《Plants》：Biogeographical Differentiation and Key Drivers of the Home-Field Advantage in Cross-Habitat Litter Decomposition: A Global Meta-Analysis
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全球气候变化与人类活动共同加剧了栖息地破碎化并扩展了生态过渡带，显著增加了跨栖息地凋落物分解的频率与强度。凋落物在其原生栖息地（“home”）比在其他栖息地（“away”）分解更快的现象被称为主场优势（home-field advantage, HFA）效应。
全球气候变化与人类活动共同加剧了栖息地破碎化并扩展了生态过渡带，显著增加了跨栖息地凋落物分解的频率与强度。凋落物在其原生栖息地（“home”）比在其他栖息地（“away”）分解更快的现象被称为主场优势（home-field advantage, HFA）效应。深入探究其核心机制与关键驱动因素，对于揭示全球碳、氮循环的空间异质性以及完善森林生态系统物质循环理论至关重要。本研究整合了来自102篇已发表研究的1410项观测数据，采用Meta分析系统评估了HFA效应的全球格局、生物地理分异及关键驱动因素。结果表明，HFA表现出显著的生物地理分异，并受多因素共同驱动。在全球尺度上，研究人员发现了显著的正面HFA效应（LnRR = 0.0576, p < 0.05），分解相关指标（如质量损失、分解速率）在原位栖息地比异位栖息地高5.9%。HFA效应的强度对气候和植被类型表现出显著依赖性。在植被类型方面，针叶林（10.15%）、落叶阔叶林（8.31%）和常绿阔叶林（6.57%）均观测到显著的主场优势，而灌丛和草地未检测到显著差异。在气候类型方面，亚热带（6.46%）、温带（9.20%）和寒带/高原气候（9.53%）表现出显著较高的原位效应，而热带和干旱/半干旱气候则无显著差异。所有分析均显示出显著异质性（I2 = 65.5–98.3%）。本研究还系统分析了三大核心因子类别（海拔、降水等环境因子、凋落物化学组成和土壤化学性质）与HFA效应的关联。其中，凋落物C/P和N/P被验证为调控HFA效应的显著正调节因子。总之，HFA的驱动机制具有系统性特征，表现为多因素的交互协同作用，而非单一因素的独立控制。具体而言，气候和植被类型共同主导其宏观地理格局的形成，而局地非生物因子（如海拔、降水）和凋落物属性（如化学组成）则通过复杂交互作用进一步精细调控HFA效应的强度。基于Meta分析的系统评估，本研究为理解不同生态系统中跨栖息地凋落物分解HFA效应的驱动机制提供了重要的理论基础和数据支持。
**跨栖息地凋落物分解中主场优势效应的生物地理分异与驱动机制——基于全球Meta分析的研究解读**
**1. 研究背景与科学问题**
森林是陆地生态系统最大的有机碳库，储存了全球80%的地上有机碳，对全球碳循环具有关键影响。植物凋落物作为养分归还的主要途径，其分解过程是森林碳循环和养分再分配的核心环节。虽然在大尺度上凋落物分解受气候和凋落物质量控制，但越来越多的实证研究表明，分解者群落等小尺度生物驱动因子同样具有关键调控作用。当凋落物进入与其原生环境不同的生态系统时，由于局地分解者群落长期适应特定凋落物类型和立地条件，会形成功能特化，从而优先分解本地凋落物，这一现象被称为主场优势效应（home-field advantage, HFA）。已有Meta分析表明，本地凋落物平均比非本地凋落物分解快8%左右。然而，HFA的发生具有很强的情境依赖性，其效应大小和方向在不同生态系统中差异显著，有时甚至为中性或负效应。目前，关于HFA在全球尺度上的生物地理格局、气候和植被类型的调节作用，以及环境因子、凋落物化学性状和土壤性质对其强度的相对贡献，尚缺乏系统的综合评估。为此，研究人员提出了两个核心问题：（1）全球尺度上凋落物分解是否存在显著的HFA效应？其幅度有多大？（2）哪些关键因素影响HFA效应，这些因素如何调控该效应？该研究对于揭示全球碳氮循环的空间异质性、完善森林生态系统物质循环理论，以及在全球变化背景下准确预测植物养分归还途径和生态系统碳收支具有重要科学意义。
**2. 研究方法概述**
该研究整合了截至2026年1月12日已发表的102篇文献中的1410项观测案例，数据来源覆盖中国知网（CNKI）、Web of Science、Google Scholar、Elsevier、Wiley、SpringerLink、Science、Nature、百链等中英文数据库。文献筛选严格遵循PRISMA指南，纳入标准为：互置移植实验中同时报告原位（home）和异位（away）环境下的凋落物质量损失和分解速率；排除综述和Meta分析等非原创研究；报告或可推算均值、标准差和样本量。研究人员提取了各研究地点的经纬度、海拔、年均降水量（MAP）、年均温度（MAT）、植被类型、气候类型、土壤pH、土壤总碳（TC）、氮（N）、磷（P）、碳氮比（C/N），以及凋落物的木质素/氮比、木质素、半纤维素、纤维素、C/N、C/P、N/P、TC、TN、P等变量。效应量采用响应比的自然对数（LnRR）表示，使用随机效应模型计算合并效应量，并通过混合效应模型、Meta回归、随机森林分析和结构方程模型（SEM）等手段，分别检验分类变量（气候类型、植被类型）和连续变量（环境、土壤、凋落物因子）对效应量的影响，同时采用漏斗图和Egger检验评估发表偏倚。最终模型根据生态合理性和拟合优度进行优化。
**3. 研究结果**
**3.1 总体效应量**
总体上，凋落物质量损失在原生地比异位地高5.9%，差异达到显著水平（LnRR = 0.0576，95% CI = 4.33%–7.56%，p < 0.05）。但效应量的异质性显著（Q = 20150.24，p < 0.001），说明需要引入调节变量解释变异。
**3.2 气候类型的影响**
温带（效应量 = 0.09）、寒带/高原气候（0.09）和亚热带气候（0.06）表现出显著的正向HFA效应；而干旱/半干旱气候（0.01）和热带气候（0.00）的HFA效应不显著。这表明HFA在不同气候区域存在明显的生物地理分异。
**3.3 植被类型的影响**
针叶林（效应量 = 0.10）、落叶阔叶林（0.08）和常绿阔叶林（0.06）均表现出显著的HFA效应，而灌丛（0.04）和草地（0.01）无显著效应。效应量呈现从草地到针叶林递增的梯度，表明植被类型通过影响分解者群落的结构和功能调控HFA强度。
**3.4 环境因子的Meta回归**
海拔与效应量无显著线性关系。年均降水量（MAP）与效应量呈正相关但不显著。年均温度（MAT）与效应量呈显著负相关（p < 0.01），每升高1°C，效应量约下降0.002955单位，说明增温可能削弱HFA。
**3.5 土壤因子的Meta回归**
土壤总碳、氮、磷与效应量均无显著相关。土壤C/N比与效应量呈显著负相关（p < 0.001），每增加一个单位的log(C/N)，效应量下降约0.104单位。土壤pH也与效应量显著负相关（p < 0.01），说明酸性土壤中HFA更强，碱性环境则减弱分解特异性。
**3.6 凋落物因子的Meta回归**
凋落物TC、TN、P含量均与效应量显著负相关（p < 0.001或p < 0.01），表明高养分含量的高质量凋落物不易产生HFA。凋落物C/P和N/P比值与效应量显著正相关（p < 0.001），说明高化学计量比（即相对低养分）的凋落物表现出更强的HFA。木质素含量和纤维素含量也与效应量显著负相关（p < 0.001），而木质素/N和半纤维素的负相关未达显著水平。
**3.7 随机森林重要性分析**
在所有预测因子中，凋落物TN的相对重要性最高（8.7%），其次为MAP（8.6%）和凋落物TC（7.9%）。凋落物C/N（7.1%）、凋落物P（6.9%）、凋落物木质素（6.8%）、MAT（6.8%）、土壤TC（6.6%）和土壤pH（6.4%）具有中等重要性。土壤C/N和海拔贡献较低。这说明凋落物化学性状和气候因子是HFA的主要驱动因子。
**3.8 结构方程模型**
对五种植被类型分别构建的SEM均显示出良好的拟合优度。在针叶林中，凋落物TN对效应量有显著正效应（β = 0.210），而凋落物TC（β = ?0.364）和温度（β = ?0.355）呈显著负效应。在常绿阔叶林中，温度负效应显著（β = ?0.256），降水正效应显著（β = 0.224）。在落叶阔叶林中，降水正效应显著（β = 0.197），凋落物TC负效应显著（β = ?0.349）。在灌丛中，降水正效应显著（β = 0.636），海拔和温度负效应显著（β = ?0.519和?0.441）。在草地上，各路径均不显著。
**3.9 发表偏倚检验**
漏斗图基本对称，Egger线性回归截距项p = 0.405，斜率项p = 0.641，均大于0.05，表明不存在显著发表偏倚。Rosenthal失安全数为422,636，远大于临界值520，进一步证实结果的稳健性。
**4. 讨论与结论**
该Meta分析表明，HFA是全球普遍存在的现象，但其强度受气候、植被、凋落物化学性质和土壤性质的协同调控。温带、寒带/高原和亚热带地区的HFA显著，而热带和干旱/半干旱地区不显著，这可能与不同气候区分解者群落的功能冗余度、环境胁迫强度以及生物土壤结皮等特殊分解途径有关。植被类型方面，森林生态系统（尤其是针叶林）具有更高的凋落物复杂性和更特化的分解者群落，因而表现出更强的HFA；灌丛和草地则因环境因子（如土壤水分）的掩盖效应或时间不稳定而未能检测到显著HFA。凋落物化学性质是HFA最核心的驱动因子：高N、P含量或低C/P、N/P的易分解凋落物不需要特化的分解者即可快速分解，因此HFA较弱；而高木质素、高C/P或N/P的难分解凋落物则促使分解者群落形成底物特化，增强HFA。植物通过凋落物化学组成塑造分解者群落，而特化的分解者又加速本地凋落物分解，形成正反馈，这支持了植物-土壤反馈（plant-soil feedback, PSF）理论。研究结果对森林管理具有实践意义：在HFA显著的温带、寒带/高原和亚热带地区，维持本地凋落物层和选择本地适应树种可促进养分循环；而在HFA不显著的热带和干旱区，则可能需要人为干预（如补充灌溉或引入互补树种）以弥补分解缓慢。未来研究应加强在热带、干旱区、草地和灌丛等代表性不足生态系统的标准化长期互置实验，并整合微生物功能指标（如微生物生物量、胞外酶活性）以更深入揭示HFA的微生物机制。总之，该研究系统揭示了跨栖息地凋落物分解中HFA的全球格局和驱动机制，为全球变化背景下预测分解速率和生态系统碳收支提供了理论依据。论文发表在《Plants》。
（注：本文解读基于原文内容浓缩，未添加推测性信息。所有数值和结论均可在论文原文中找到对应出处。）
