植物凋落叶和木质残体分解是物质循环的重要环节,在维持生态系统结构与功能等方面发挥着重要作用。以往的研究发现,由功能性状介导的植物经济型谱通过“生命后效应”(after-life effect)可预测种间凋落物分解的差异。由于植物器官的功能、形态、生理结构不同,其分解速率对植物经济型谱效应的响应可能不同。同时,作为主要分解者,无脊椎动物对不同器官的取食偏好不同。当前,还非常缺乏凋落物基质与无脊椎动物相互作用如何影响植物不同器官间凋落物分解轨迹的深入研究。另外,木腐真菌是大径级木质残体分解初期的主要微生物类群,其与无脊椎动物如何共同影响植物经济型谱预测的大径级木质残体分解种间格局尚不清楚。基于此,本论文在浙江普陀山和天童山分别建立了树木残体分解长期控制实验,以代表不同生长快慢植物经济型谱(the fast-slow economics spectrum)的41种木本植物的凋落叶、不同径级木质残体(2 cm细枝、5 cm粗枝和20 cm树干)为对象,在测定各器官功能性状的基础上,通过3年期的分解过程,分析凋落叶和不同径级木质残体的质量损耗、优势无脊椎动物以及木腐真菌的多度和物种组成动态。本论文旨在回答如下科学问题:1)凋落叶和木质残体(细枝)质量损耗对植物经济型谱效应的响应是否同步?且无脊椎动物如何影响凋落叶和木质残体分解的同步性?2)不同径级木质残体质量损耗对植物经济型谱效应的响应是否具有同步性?且白蚁如何介导植物经济型谱效应的影响?3)植物经济型谱、木腐真菌和白蚁三者如何通过相互作用而影响种间树干残体质量损耗的差异?研究结果如下:1.分别参与叶片和细枝凋落物分解的鳞翅目幼虫和白蚁均显著改变了植物经济型谱预测的种间凋落物分解格局,并改变了凋落叶和细枝分解的同步性。具体来说:分解初期,叶经济型谱(the leaf economics spectrum,LES)与凋落叶质量损耗线性正相关,即:种间凋落叶分解的差异对应叶经济型谱预测的分解轨迹;但在分解中后期,随着鳞翅目幼虫盐肤木黑条螟(Arippara indicator Walker)的出现,二者间的相关性消失,盐肤木黑条螟幼虫多度与凋落叶质量损耗呈线性正相关,与LES呈倒U型的单峰关系。木质经济型谱(the wood economics spectrum,WES)与细枝质量损耗线性正相关,并随分解时间增加而增强。白蚁取食强度既与细枝质量损耗正相关,也与WES正相关。进一步的分析发现,盐肤木黑条螟幼虫多度和枝叶质量损耗的差异正相关,即,随着鳞翅目幼虫多度的增加,凋落叶与细枝质量损耗的耦合度降低;相反,白蚁取食强度和枝叶质量损耗的差异负相关,即,随着白蚁取食强度的增加,凋落叶与细枝质量损耗的耦合度加强。2.植物木质经济型谱可预测细枝、粗枝与树干残体分解的种间差异,但是,白蚁取食强度显著改变了不同径级木质残体分解的同步性。具体来说:WES与各径级质量损耗速率均显著正相关,其解释度在分解初期最大。随分解时间增加,径级间的分解差异增大。对于细枝,其质量损耗与WES和白蚁取食强度均正相关。对于粗枝,在分解前12个月,白蚁取食强度与WES正相关,但在18个月,二者呈倒U型单峰关系。对于树干,其质量损耗与WES和白蚁取食强度均显著正相关。进一步的分析发现,白蚁取食加速了快生长物种粗枝的分解,导致粗枝分解快于细枝;相反,白蚁对慢生长物种粗枝的取食较少,对其不同径级分解差异的改变很小;由于树干尚处于分解初期,白蚁取食强度和WES均不能解释其与小径级分解的差异。该结果表明,白蚁取食强度显著改变了细枝和粗枝残体分解的同步性,但分别对细枝与树干、粗枝与树干残体间分解差异的影响较小。3.树干残体质量损耗具有显著的木质经济型谱效应,白蚁和木腐真菌数量特征与WES密切相关,白蚁活动强度放大了木腐真菌对树干残体分解的影响。具体来说:白蚁活动强度低时,白蚁消耗的树干残体体积、木腐真菌强度(木腐真菌覆盖面积、优势种真菌覆盖面积、菌丝分布密度、菌丝入侵深度等反映木腐真菌强度的指标)均与WES显著正相关。白蚁活动强度高时,白蚁多度、木腐真菌强度沿着WES梯度呈倒U型分布;白蚁消耗的树干残体体积与WES呈正相关。进一步分析发现,当白蚁活动强度低时,木腐真菌强度和白蚁活动强度与WES的协同性较高,木腐真菌和白蚁均促进了快生长物种的分解;当白蚁活动强度高时,其对快生长物种树干残体的消耗体积最大,改变了木腐真菌强度与WES的关系,使得二者负相关。整体上,WES是驱动物种间树干残体分解差异的主导因素,WES对白蚁活动强度的解释度高于木腐真菌强度,白蚁活动强度对树干残体分解的解释度高于木腐真菌强度。综上所述,本论文系统探索了浙东森林植物经济型谱对叶片、细枝、粗枝和树干残体质量损耗的影响,以及主要无脊椎动物和木腐真菌的调控作用。以上结果表明,木本植物功能属性介导的植物经济型谱在枝叶器官,以及在木质器官不同径级中均具有显著的“生命后效应”,由于不同器官基质特征的不同,参与分解的无脊椎动物类型和取食强度以及木腐真菌类群差异巨大,从而显著改变植物经济型谱预测的凋落物或枯死木残体分解轨迹的同步性。该研究结果有助于加深我们对亚热带森林植物死亡后动植物相互作用关系的理解,也有助于揭示该区域森林生态系统的物质循环机制,并为科学管理亚热带森林生物多样性和生态系统功能提供理论支持。