Biological Invasions Enhance Soil Carbon Content in Terrestrial Ecosystems

虽然生物入侵被认为是全球环境变化的主要驱动力，但对其对不同生态系统和功能群土壤碳动态的影响的系统性量化仍然缺乏。我们对213项研究中的1419项观测进行的全球荟萃分析表明，生物入侵导致陆地生态系统土壤碳密度增加15%，尽管这一增长幅度在不同生态系统间差异较大。碳积累最为显著的是城市生态系统（+85.9%）和厌氧湿地（+47.7%），其次是森林（+23.4%）和草原（+20.9%），而苔原系统则无显著响应。不同官能团之间也存在显著变异性，反映了入侵者功能策略的根本差异。一年生草本入侵者对碳含量的刺激作用最强（+68.2%），明显超过灌木（+35.0%）和多年生草本植物（+37.7%）。相比之下，多年生攀缘藤本与碳含量降低相关（–12.2%）。树木、蕨类、哺乳动物和土壤大型动物群均未表现出显著影响。气候对SOC变异的影响比生物特征更为强烈，仅年平均气温和降水量就解释了28%的观测变化。事实上，这些整体模式可以通过性状-环境匹配过程来解释：入侵者的成功和影响取决于其生长策略如何与生态系统特定的过滤器互动，如城市系统的干扰机制或湿地中的氧气限制。因此，我们的研究为在生物入侵时代的全球碳循环预测提供了至关重要的机制理解。