国家林业和草原局国际竹藤中心研究员栾军伟11年前在加拿大留学期间，就对生物多样性与生态系统功能之间的关系萌生了研究兴趣。近日，他与中国工程院院士、中国林业科学研究院研究员刘世荣团队合作发表于美国《国家科学院院刊》的最新研究成果，揭示了森林生态系统生物多样性在应对气候变化方面的重要作用，提出分解系统中的生物多样性能够减缓干旱对跨区域生物群落的影响。
该研究成果在国际上首次从生态系统分解过程的视角，提供了生物多样性减缓气候变化对关键生态系统功能负面影响的有力证据。论文评审人指出，该成果十分及时地为生物多样性损失以及气候变化引起的森林生态系统营养和碳循环变化提供了重要信息。
在森林生态系统中，生产者、消费者和分解者各司其职。生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能制造有机物，为整个生态系统提供能量和物质基础；消费者通过摄取植物或其他动物来获取能量和营养，进行物质和能量的传递；分解者负责将动植物遗体、排泄物等有机物分解为无机物质，归还到无机环境中供再次利用，维持生态系统的物质循环和能量流动。
近年来，全球气候变暖问题日益严峻，干旱直接影响陆地生态系统，导致生态系统功能和稳定性显著下降。学界普遍认为，生物多样性可能有助于提高生态系统的抵抗力和复原力，缓解气候变化的影响。2016年，从加拿大回国的栾军伟了解到，我国从事森林生态学研究的科学家在中国4个气候带5种森林类型中，依托生态系统定位观测研究站开展了森林模拟干旱实验，各个实验平台由科学家自发通过不同渠道筹措科研经费建立并维护。
这些独立的平台联合起来，便形成一个联网实验平台——森林模拟气候干旱联网研究平台。栾军伟解释说，首先，分解者生物群落的复杂性缓解了干旱对碳和氮循环的负面影响，尤其是土壤大型动物参与分解过程能充分补偿干旱对微生物驱动的分解的影响。其次，随着凋落物物种丰富度的增加，由互补驱动的多样性效应随之增加。与较低的凋落物物种数量相比，较高的物种数量可以在更大程度上抵消干旱效应。
最后，当气候条件变得更干燥时，生物多样性对生态系统功能的缓解效应在不同森林类型中表现出稳健性和可预测性，有助于采取适应性管理措施来应对气候变化影响。
“这为森林管理部门提供了参考。”栾军伟说，今后在人工造林或低效人工林改造过程中，一方面可以考虑树种、乔灌草等混交以提高植物多样性，另一方面可以提高分解者群落的复杂性，以稳定生态系统功能的发挥。不过，栾军伟强调，研究中测量的这些直接影响低估了凋落物结构和化学多样性的重要性，因为它们也可以增加分解者的复杂性和丰富度，使凋落物多样性产生更大的总体影响。