Contrasting indirect and direct effects of diversity on phytoplankton biomass and primary production stability

理解浮游植物群落如何维持功能稳定性仍是群落生态学的核心前沿，尤其是在富营养条件下，多样性与稳定性之间的关系表现出显著的复杂性和强烈的情境依赖性。传统方法主要依赖群落生物量作为功能稳定性的代理指标，缺乏对实际碳固定过程（初级生产）及其时间稳定性的系统量化，且常忽视群落组成稳定性在调节多样性功能连锁中的潜在调控作用。本研究于2022年11月至2023年8月期间，在长江下游四个代表性湖泊进行季度调查，系统评估浮游植物多样性、组成稳定性、生物量和初级生产稳定性，以及它们与总磷和温度等关键环境因素的相互作用。我们的结果表明，总磷是调节生物量稳定性的主要环境因素，而多样性本身并不直接影响生物量稳定性，而是通过改变群落组成稳定性间接发挥作用。相比之下，初级生产的稳定性既受直接互补效应，也受成分动力学介导的间接途径所支配。多样性的增加与物种反应不同步性增强相关，这降低了成分稳定性，进而影响了初级生产的稳定性。总体而言，我们的发现表明，在富营养条件下，浮游植物群落的功能稳定性不仅依赖多样性，还关键地依赖于组成稳定性的中介作用。通过改变物种反应的非同步性和竞争网络结构，多样性调节了群落功能输出的时间动态。本研究扩展了传统的多样性稳定性框架，并为理解湖泊生态系统对养分富集和持续气候变化的反应提供了新的实证证据。