研究人员已经证明，大型昆虫，如木虱和甲虫，在不同栖息地和季节的落叶分解中发挥着与微生物和较小的无脊椎动物同样重要的作用。
该研究先前在eLife上以审阅预印本的形式出现，今天以最终版本的形式发表，编辑们将其描述为一项基础研究，大大增进了我们对不同大小土壤无脊椎动物在影响落叶分解速度方面的作用的理解。
作者提供了令人信服的证据，表明所有分解者对分解速率的综合影响(大型无脊椎动物在夏季更活跃，微生物在冬季更活跃)导致不同干旱程度的地点的落叶分解水平相似。这项研究将引起生态学家的兴趣，他们通过模拟碳循环来了解全球变暖。
落叶分解是决定陆地生态系统中碳等元素循环的关键过程。分解速度受气候、落叶质量以及不同分解生物的身份和丰度的影响。
“有证据表明，在温暖潮湿的条件下，分解速度会更快，这导致人们假设微生物在分解过程中占主导地位，而很大程度上忽略了人们日益认识到动物也可能发挥重要作用，”联合主要作者维拉杰·托塞卡(VirajTorsekar)说，他当时是以色列耶路撒冷希伯来大学亚历山大·西尔伯曼生命科学研究所的博士后学者，现在是印度维沙卡帕特南GITAM大学的助理教授。
“我们推测，白蚁和甲虫等大型动物对干旱气候的更高耐受性可能会抵消较小分解者的影响，导致不同极端气候条件下的总体分解率相似。”
为了研究这一点，研究小组在以色列的七个地点放置了三种不同网眼尺寸的植物垃圾篮，这些地点包括降雨稀少的极度干旱栖息地(年平均降雨量为22毫米)到较凉爽、潮湿的地中海气候地区(年平均降雨量为526毫米)。
篮子有三种类型：微型(大到仅能容纳微生物)、中型(微生物和小于2毫米的无脊椎动物，如跳虫)和大型(大到足以容纳2毫米至2厘米之间的大型无脊椎动物，如白蚁、木虱和甲虫)。篮子在炎热干燥的夏季和寒冷潮湿的冬季安装一段时间，并使用陷阱来研究大型动物群落的组成和丰度。
研究小组发现，垃圾清除率因季节、地点和网格大小而异。总体而言，微生物分解在夏季最少，而在冬季，潮湿条件下分解率较高。相比之下，中型动物分解在两个季节都适中，在半干旱地区最高。大型动物(白蚁、木虱和甲虫)的分解在冬季对分解的贡献最小，但在夏季占主导地位。
陷阱收集到的物种丰富度和丰度数据显示，大型动物群落最丰富，物种最丰富的地区是干旱地区，那里的大型动物分解程度最高。作者解释说，较大的无脊椎动物在需要时会迁入潮湿和较凉爽的地区，从而更好地应对炎热和干燥的环境。
半个世纪以来，植物凋落物在干旱土地上的分解速度为何比预期的要快，这一问题一直困扰着科学家，被称为“沙漠分解难题”。此前，人们曾试图解决这一问题，认为沙漠中植物凋落物的分解可能是由光、热、雾、露水或湿度促成的。但这项研究的结果支持了一个长期提出但在很大程度上被忽视的假设——大型动物分解者主导着沙漠中植物凋落物的分解。
“我们的研究结果表明，微型和大型动物分解者对气候的依赖性相反，导致干旱地区的年分解率与潮湿气候下的年分解率相似甚至更高，”耶路撒冷希伯来大学亚历山大西尔伯曼生命科学研究所的教授、资深作者德罗尔·哈韦莱纳(DrorHawlena)说。
“这表明，不同大小的分解者对气候的不同依赖性，而不是非生物因素，解释了经典分解模型和在旱地观察到的分解率之间的差异，这为旱地分解难题提供了一个合理的解决方案，”共同主要作者NevoSagi总结道，他当时是耶路撒冷希伯来大学的博士生，现在是美国德克萨斯大学奥斯汀分校的博士后学者。
“了解调节旱地分解的机制对于保护和恢复这些不断扩大的地区的基本生态系统过程以及提高我们对碳循环等全球过程的理解至关重要。”
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