新華社沈陽3月2日電(記者王瑩)中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所近期聯(lián)合多家國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu),,提出了一種生物多樣性維持新觀點,,相關(guān)研究成果以“樹種聚集度響應(yīng)多度變化的緯度格局與森林物種共存”為題發(fā)表在《自然》期刊上,。
長期以來,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)森林樹種通常呈現(xiàn)同種聚集分布格局,即同一樹種的個體傾向于聚集在一起,。然而,,關(guān)于這種聚集分布格局如何隨緯度變化,以及這些變化怎樣影響森林多樣性的長期維持,,一直沒有更深入的研究,。
研究團(tuán)隊通過收集全球大型森林樣地數(shù)據(jù),分析樹種的聚集度(個體的空間接近程度)和多度(個體數(shù)量)關(guān)系,,發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的格局:在熱帶森林,,樹種的聚集度與多度沒有明顯關(guān)系;而在溫帶森林,,樹種的聚集度與多度呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系——稀有樹種的個體高度聚集,,常見樹種的個體較分散。換句話說,,熱帶稀有樹種的個體分布較分散,,而在溫帶森林中它們會緊密“抱團(tuán)”。
經(jīng)進(jìn)一步分析,,研究團(tuán)隊提出了“擴(kuò)散方式—菌根類型協(xié)同演化”的生物多樣性維持新觀點,,強(qiáng)調(diào)動物傳播和菌根類型是塑造這一緯度梯度格局的關(guān)鍵。比如在熱帶森林中,,70%-80%樹種依賴動物傳播種子,,動物會將種子帶離母樹,使得這些樹種的幼樹分布更分散,,表現(xiàn)為隨機(jī)斑塊分布,;溫帶森林的種子傳播主要依靠風(fēng)力和重力,因此種子往往掉落在母樹附近,,導(dǎo)致稀有樹種更傾向于“抱團(tuán)”生長,。
另一方面,菌根是菌根真菌與樹木根系形成的共生體,,不同類型的菌根塑造了樹木的不同生存策略:熱帶樹種多與叢枝菌根(AM)真菌共生,,對土壤病原菌的抵抗能力較差,容易受母樹周圍病原菌影響而減弱聚集性,;溫帶樹種多依賴外生菌根(EM)真菌,,具有較強(qiáng)的病害防護(hù)能力,使樹木在母樹附近更容易存活,,提高了聚集性,。
研究團(tuán)隊運用模型模擬方法,,驗證了動物傳播驅(qū)動的隨機(jī)斑塊分布格局,,是熱帶森林樹種穩(wěn)定共存的關(guān)鍵所在,;而在溫帶森林中,樹種可以通過菌根保護(hù)機(jī)制抵消同種個體帶來的競爭壓力,,進(jìn)而形成穩(wěn)定的空間聚集分布格局,。該研究揭示了森林樹種在不同緯度地區(qū)通過不同的空間策略實現(xiàn)穩(wěn)定共存的奧秘,為理解森林生態(tài)系統(tǒng)多樣性,、穩(wěn)定性維持機(jī)制開辟了新方向,。
編輯:金艷
責(zé)任編輯:冉華陽
編審:喻佳
0