全球變化背景下，極端降水發生的頻率和強度不斷增加，對我國農林業生產造成重大損失。大型土壤動物作為生態系統物質循環中的重要消費者，在生態系統中起著重要的作用，他們同化各種有用物質維持自身生長，又將排泄產物歸還到環境中不斷改造環境，在土壤形成、改良及污染監測，生態系統修復，生態系統物質循環和能量流動中起著十分重要的作用。研究大型土壤動物對極端降水的響應過程以及能否通過構建高效的種植模式來緩解極端降水對農林復合生態系統的負面干擾，對全球變化背景下保護生物多樣性，促進農林業可持續發展具有十分重要的意義。
花椒是蕓香科、花椒屬落葉小喬木，耐旱、喜陽光，分布于我國東南沿海、西南地區，在西北部分省區也廣泛栽培。花椒果皮可作調味料，提取芳香油；還可入藥，具有溫中行氣、逐寒、止痛、殺蟲等功效，可治胃腹冷痛、嘔吐、泄瀉、血吸蟲、蛔蟲等癥，又可作表皮麻醉劑；種子可食用，也可加工制作肥皂。因此，花椒是我國十分重要的經濟樹種之一。在退耕還林、荒山造林、脆弱生態系統修復工程的實施中，四川、貴州、重慶、甘肅、陜西等省市營造了大量的花椒人工林，在極端降雨增加的情況下，如何通過在林下種植作物，從而提高生態系統的穩定性，抵御極端降雨的負面影響，促進花椒人工林穩產、增產就顯得十分重要。
中國科學院成都生物研究所潘開文課題組博士研究生王思忠在導師的指導下，采用定位研究方法，研究了人工模擬極端降水對岷江上游地區花椒間作大豆、花椒間作甜椒、花椒單作等種植模式大型土壤動物的影響。研究發現極端降水對大型土壤動物群落總密度、總生物量以及多樣性無顯著影響。然而不同類群的大型土壤動物對極端降水的響應存在顯著差異，極端降水顯著降低愛勝蚓屬密度和生物量，提高花椒間作大豆模式下遠環蚓屬種群的數量和生物量。極端降水改變種植模式對大型土壤動物群落數量的影響，在極端降水條件下花椒間作大豆、花椒間作甜椒和花椒單種等三種模式對大型土壤動物群落數量的影響無明顯差異。但是，在無極端降雨處理下，種植模式對土壤大型動物密度和生物量有顯著的影響，花椒+大豆模式下土壤大型動物的密度最高。
研究表明種植模式可以顯著改變土壤大型動物的密度、生物量和豐富度，極端降水則可以改變大型動物對不同種植模式的反應，并顯著改變個別土壤動物的種群數量和生物量。結果顯示：可以通過構建合理的植物群落模式來緩解極端降雨對花椒林的負面影響，進而維持花椒人工林的穩定性。研究結果對構建可持續農林復合生態系統提供了重要科學依據。
該研究獲得國家自然科學基金（31370632和Y5J2031100）資助，文章以Combined effects of cropping types and simulated extreme precipitation on the community composition and diversity of soil macrofauna in the eastern Qinghai-Tibet Plateau為題發表于Journal of Soils and Sediments (2018)。
實驗樣地