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沈阳生态所揭示食草动物对植物群落的调控机制
大  中   2018-06-01 打印本页 关闭

  当前,人类活动在全球范围导致动物种群数量持续下降,食草动物对植物的影响受到越来越多的关注。传统理论认为,上行效应(即土壤养分、水分等资源自下而上影响植物的生长和繁殖等)在调控植物群落方面发挥着关键作用,而对于植物群落是否受下行效应(即食草动物自上而下的作用)的调控存在很大争议,长期以来缺乏统一认识。一方面是因为食草动物对植物的影响十分复杂。比如,食草动物以植物为食,抑制植物的生长或存活,但同时又可以帮助植物完成授粉或种子传播等。另外一方面是因为研究标准、研究方法和研究尺度等方面存在较大差异。 

  鉴于此,中国科学院沈阳应用生态研究所天然林生态组的博士生贾仕宏,在导师王绪高研究员的指导下,和Smithsonian热带森林研究中心的研究者合作,通过整合分析全球陆地生态系统123个野外围栏实验的数据(图1),发现食草动物显著降低植物的繁殖、存活、生物量和多度,提高物种均匀度(图2),且并未随研究地特征(如生产力)或动物类群(小型或大型动物)等表现出明显差异,但其影响强度存在很大的不确定性。该研究在全球尺度上揭示了食草动物对植物群落生产力和多样性具有重要的调控作用,改变了以往“资源竞争(上行效应)在调控陆地生态系统植物群落方面占主导”的传统认识,为陆地生态系统的保护和管理提供了重要的科学依据。 

    该研究结果以“Global signal of top-down control of terrestrial plant communities by herbivores”为题发表于《美国科学院院刊》(PNASDOI: 10.1073/pnas.1707984115)。天然林生态组博士研究生贾仕宏为第一作者,王绪高研究员和Smithsonian热带森林研究中心Matthew Scott Luskin博士为共同通讯作者。该研究得到了中国科学院B类先导科技专项培育项目(XDPB0203)和国家优秀青年基金(31722010)等项目的支持。

    文章链接

1.全球野外围栏实验分布图

 

 

2.全球尺度上食草动物对植物群落的影响

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