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生態学:高木群落の資源経済的特性が土壌食物網の多機能性を制御する

Nature 655, 8121 doi: 10.1038/s41586-026-10455-1

植物は、微環境を形成すること、そして食物網へのエネルギー流入を促進する一次生産を提供することにより、陸上生態系の機能に影響を及ぼしている。しかし、植物群落の特性が食物網内のエネルギーフラックスを介して生態系機能にどのような影響を及ぼしているのかについてはほとんど研究されておらず、これは特に、植物由来のエネルギーの大半が流れる土壌食物網に関して顕著である。本研究で我々は、食物網のエネルギー論的手法を適用し、ヨーロッパ各地の森林において、優占高木種の資源経済的特性が土壌食物網の多機能性を制御していることを明らかにする。資源獲得的な種が優占する群落は、資源保守的な種が優占する群落と比較して、複数の土壌栄養段階機能をより速く促進していることが分かった。そうした影響は主に、より質の高いリターと、より高温の森林微気候によって駆動されており、土壌生物の代謝活性の増大につながっていた。従って、土壌食物網の多機能性の変動の大部分は高木種の組成によって説明され、これは、調査地間での生物地理学的差異で説明される変動の規模に匹敵する。対照的に、3つの高木種の混交林では単一種の森林と比較して負の影響が弱く、これは主に、生細根からリターへのエネルギー流路の変化や、森林微気候への冷却作用に起因していた。こうした影響は、高木の地上部バイオマス生産における超過収量効果にもかかわらず生じており、生物多様性の影響が地上と地下で対照的であることを示唆している。これらの知見は、資源経済的特性に関連する植物の機能形質が、土壌食物網機能の駆動要因として重要であることを強調するとともに、気候変動に駆動される高木群落組成の変化が森林土壌の機能をいかに変化させ得るかを示している。

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