近日，中國科學院成都山地災害與環境研究所山地生態過程與生態安全創新團隊在樹皮分解研究上獲得新進展，相關成果發表于《自然-通訊》。
分解過程是生態學理論的“學科基石”，支撐了生態系統演替、生物地球化學循環、食物網和生物多樣性－生態系統功能等多個核心生態學概念與理論，是驅動地球生命和物質循環關鍵過程。樹皮是樹木最外層的結構組織，是運輸養分和抵御病蟲害、火災、凍害等重要“防護層”。樹皮約占木本植物2~20％的生物量，是森林長期碳儲存的重要載體和“緩釋碳庫”，也調節著氮磷等養分向土壤釋放的速率和模式。
樹皮分解研究從微觀的酶反應和微生物代謝，到宏觀的生態系統物質循環和能量流動均有涉及，特別是質量－基質理論、微生物分解代謝與分解級聯假說以及“酶鎖”假說等方面取得重要進展。然而，由于樹皮自身的高度復雜性以及外部因素的交互作用，傳統的單樣點研究難以解耦大尺度樹種和氣候之間的聯系，導致更精確的分解過程機理和分解速率參數難以納入地球系統模型。針對這一問題，研究團隊聯合多家單位開展樹皮分解速率全球數據構建、生物因素和非生物因素驅動樹皮分解機理、不同氣候區的樹皮分解速率預測系統研究。
研究發現，樹皮的全球平均分解速率是樹干（樹皮自然存在）的2.9倍。樹皮分解速率呈現顯著的緯度梯度效應，分解常數從北方地區的0.093／年向熱帶地區的1.339／年遞增。被子植物樹皮分解常數為0.450／年，裸子植物為0.198／年。年平均溫度、年平均降水和樹皮磷含量是最主要的調控因素。氣候變化背景下不同氣候區樹皮分解的響應具有空間異質性，樹皮的分解速率在氣候溫暖／濕潤地區會降低，在氣候寒冷／干燥地區會增加。構建全球碳循環模型時引入樹皮分解速率十分必要，直接關系到對全球氣候變化下碳源／匯的預測精度。將樹皮效應納入造林差異化策略制定，是生態工程實踐基于自然解決方案的優先選項之一。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-68249-4