研究背景
微生物和动物的凋落物分解过程受气候影响，已发现在温暖和潮湿的生物群落中比在寒冷和干燥的生物群落中更高。然而，我们假设大型动物对分解的影响应该随着温度和干旱的增加而增加，因为大型动物比小型生物更可能耐干旱。这一假设得到了我们对大型动物排除研究的全球Meta分析的支持。大型动物平均增加了40%的凋落物质量损失，比以前对大型动物分解影响的最高估计高出两倍。在亚热带沙漠中发现的影响最强，而那里的动物分解通常被认为并不重要。我们的研究结果强调了在探索土壤动物分解对气候的依赖性时需要考虑动物体型，以及大型动物在调节温暖旱地凋落物分解方面发挥的不成比例的巨大作用。这一新认识对于理解全球变暖和干旱化下的元素循环至关重要。
研究方法
我们检索了使用不同网眼尺寸的凋落物袋的野外研究，这些凋落物袋允许或阻止大型动物进入，以评估凋落物质量损失率。大多数研究使用1 mm的网孔尺寸来排除大型动物，但其他研究使用高达2.5 mm的网孔尺寸作为其截止网孔尺寸。我们遵循通常的做法，将 1 mm 的网格尺寸定义为排除大型动物的最小阈值。最后，代表78个研究地点的536个案例的56项研究包括了足够的数据来计算效应量，但只有47项研究代表了69个地点的511个案例，包含纳入分析所需的数据。
研究结果
（a、b）大型动物诱导的凋落物分解的假设气候依赖性，以及整个群落的随之分解能力与仅有微生物和中等大小的土壤动物相比。（c） 温度和降水之间的相互作用对大型动物群落对不同生物群落凋落物分解的影响。在（a）中，大型动物分解量随温度升高而增加，是由于温度与微生物和中型土壤动物之间的正相关。在（b）中，预计极度干旱生态系统的大型动物分解能力较低，在干旱条件下急剧增加至峰值，在湿度适中的气候中急剧降低，导致干旱和湿度适中的环境之间的总体分解速率相似。
大型动物凋落物分解研究分布.（a）在全球范围内，（b）与全球温度分布相比（由于对大型动物发生的限制，在低端进行了修剪）和（c）与全球降水分布（由于频率非常低而在高端进行了调整）。高温和低降水区域在大型动物凋落物分解研究中的代表性极低。LRR 是效应大小的度量，计算为响应比的自然对数。
大型动物对不同生物群落中凋落物质量损失的影响大小（对数响应比 = LRR）（Ricklefs 2008）。（a） LRR，每个实验地点、降水量和温度水平的案例的平均值。（b） 不同生物区系效应大小的箱线图。深红色菱形代表每个生物群落中的LRR平均值。括号内为案例/研究的数量。
大型动物进入对温度（a，c）、降水（b）和干旱（d）水平的凋落物质量损失的预测效应量（对数响应比=LRR）;（d;干旱指数：低指数表示较高的干旱）。黑色曲线表示Meta回归模型 1 （a， b） 和 模型2 （c， d） 所做的预测。曲线周围的灰色阴影区域表示 0.95 的置信水平。圆圈表示为每个实验（案例）计算的 LRR 值，圆圈大小表示模型中每个实验的权重。每个气候调节因子的分布都以零为中心，并按其标准差进行缩放。
研究总结
综上所述，我们的研究结果表明，陆地生态系统中大型土壤动物对植物凋落物分解的贡献远高于先前的预期。我们提出了气候如何调节土壤大型动物对凋落物分解的影响的假设，并使用Meta回归方法对预测进行了实证检验。我们发现，大型动物对分解的影响随着温度和干旱的增加而增加，随着降水的增加而减少，这种气候依赖性与中型和微型土壤动物的依赖性截然不同。这种新的机理理解对于将动物效应整合到局部和全球尺度的分解和元素循环模型中是必要的（Grandy等人，2016）。与我们的新预测一致，我们表明，在温暖的旱地，大型碎屑动物对分解的影响非常大，这表明了解决长期存在的沙漠分解难题的可能机制。这一发现很重要，因为温暖的干旱系统占全球陆地面积的 19%，并且由于气候变化和不可持续的土地利用而以前所未有的速度增长（Evans 等人，2019 年）。在这些变化和生物多样性的丧失的背景下，了解大型碎屑动物与气候之间的相互作用可能有助于减缓退化过程和加速生态系统恢复。迄今为止，很少有研究探讨大型土壤动物对林地、稀树草原以及温带和热带季节性森林以外的生物群落凋落物分解的影响。这种空缺应该通过将研究工作转移到其他生物群落，特别是干旱和超干旱生态系统来纠正。为了补充这一努力，未来的研究应该提高我们对控制大型土壤动物丰度、多样性和活动的因素及其对生态系统功能的影响的机制理解（例如 sOilFauna （Mathieu et al.， 2022））。总之，我们的工作强调了大型节肢动物在调节植物凋落物分解方面的独特作用，并强调这种作用与温度和干旱的增加呈正相关。
