陸地生態系是全球碳迴圈的重要組成部份，然而，植物多樣性不同的生態系之間碳通量和碳儲量的差異及機制尚不清楚。2024年7月，【生態學通訊】（ Ecology Letters ）和【人類世科學】（ Anthropocene Science ）相繼發表文章，分別透過植物混合栽培和單一栽培、植物多樣性不同的野外植被取樣數據，探討了植物多樣性對陸地生態系土壤碳與森林碳的影響機制。
全球植物多樣性的下降引起了人們對其對碳固定和全球溫室氣體排放的影響的關註，包括二氧化碳（CO2）、氧化亞氮（N2O）和甲烷（Cp）。2024年7月11日，【生態學通訊】發表題為【植物多樣性透過增加陸地生態系中土壤和植物的碳儲量來減少溫室氣體排放】（Plant Diversity Decreases Greenhouse Gas Emissions by Increasing Soil and Plant Carbon Storage in Terrestrial Ecosystems）的文章，來自西北農林科技大學、加拿大阿爾伯塔大學(University of Alberta)、美國史密森尼環境研究中心（Smithsonian Environmental Research Center）等機構的科研人員，對2103個配對觀測數據進行了綜合元分析，研究了植物混合栽培和單一栽培後的溫室氣體排放量、土壤有機碳（SOC）和植物碳。研究結果表明：①與單一栽培相比，混合栽培可減少21.4%的土壤N2O排放。②混合栽培與單一栽培在土壤CO2排放、Cp排放或Cp吸收量方面無顯著差異。③混合栽培比單一栽培表現出更高的SOC和碳儲量。經過10年的植被生長，物種豐富度每減少40%，SOC含量和植物碳儲量分別減少12.3%和58.7%。④上述研究結論為植物多樣性、土壤和植物碳儲量以及溫室氣體排放之間的復雜聯系提供了見解，代表了生物多樣性-生態系功能的一個關鍵但以前未被研究的方面。
生物量碳儲量與物種豐富度和多樣性是相互聯系的，這些要素都沿海拔梯度共同變化。7月12日，【人類世科學】發表題為【西高止山脈沿海拔梯度的森林和人工林碳儲量：植物多樣性是否影響森林碳儲量？】（Carbon Stocks of Forests and Tree Plantations Along an Elevational Gradient in the Western Ghats: Does Plant Diversity Impact Forest Carbon Stocks?）的文章，來自印度的科研人員選取了印度半島西高止山脈區域16個潮濕的森林地塊以及18個橡膠和椰子種植園，沿著海拔梯度評估地表生物量碳儲量以及植物多樣性與森林地表生物量碳儲量之間的關系，旨在驗證上述指標相互聯系和共變的假設。研究采用物種特異異速生長方程式和普通克里格插值法預測並繪制地表生物量碳和物種多樣性。研究結果表明：①森林、橡膠林和椰子林之間的生物量碳儲量存在顯著差異，分別為381.69±25.87 Mg ha-1（噸/公頃）、73.92±7.76 Mg ha-1和21.19±1.23 Mg ha-1。②森林地表生物量碳儲量隨海拔升高呈線性下降；橡膠林和椰子林的生物量碳儲量隨海拔升高而降低，但差異不顯著。③與低/高海拔樣地相比，中海拔樣地的喬木物種豐富度和多樣性更高（呈現單峰格局）。④植物多樣性與生物量碳儲量呈顯著相關，表明研究結果支持關聯性假設。⑤研究結論表明，低海拔和中海拔地區的森林顯示出更大的碳封存和生物多樣性保護潛力，這意味著需要對這些森林進行適應力管理設計行動，以減緩即將到來的全球氣候變遷和保護生物多樣性。
轉載本文請註明來源及作者：中國科學院西北生態環境資源研究院文獻情報中心【資源環境動態監測快報】2024第14期 裴惠娟 編譯。
