隨著氣候變化、森林砍伐和蟲害暴發日益嚴重,全球森林功能和健康受到威脅。因此,理解樹木、昆蟲及環境之間的復雜關系,有助于制定有效的管理政策。近年來,在全球生態系統恢復和可持續發展目標推動下,森林恢復項目廣泛展開,增加樹種多樣性被認為是提高森林生產力的有效途徑。然而,隨之出現的關鍵問題是,樹種多樣性越高,森林蟲害是否也會隨之加劇。此前研究大多局限于單一區域,植物與植食者相互作用的全球性模式尚不明晰。
針對上述問題,中國科學院植物研究所等科研人員,基于來自全球最大的樹木多樣性實驗網絡(TreeDivNet),涵蓋溫帶和亞熱帶的9個野外實驗,約8800棵樹的昆蟲啃食、樹木生長及植物功能性狀等數據,在全球尺度上驗證了“資源可利用性假說”和“植物活力假說”,并發現植物功能性狀在調控植物與植食者相互作用中的關鍵作用。研究表明,促進樹木生長以及提高森林生產力,需要根據樹木自身的性狀特征及其所處環境進行“量身定制”。
結果顯示,從樹木個體、物種到整個森林群落,樹種豐富度與昆蟲啃食程度之間呈現出正相關關系。同時,樹木生長速度越快,遭受昆蟲啃食程度越高。研究進一步發現,樹木生長與啃食程度之間的關系,受到葉片營養含量和質地等葉片功能性狀的顯著影響,且具有較高的碳氮比和更堅韌的葉片等某些特定性狀的樹木,在其生長速度加快時,更易受到植食性昆蟲啃食。
這一研究證實了樹木生長與昆蟲啃食程度之間,存在全球性的正相關關系,揭示了功能性狀在這一關系中的關鍵調節作用,對學界理解植物與植食者之間的復雜互作機制,及其在生態系統能量流動中的作用具有重要意義。同時,該研究提示,未來的森林恢復除考慮樹種豐富度外,還應結合目標樹種的生長特性及功能性狀,科學選擇適宜的樹種組合,以提升生態系統功能。
近期,相關研究成果發表在《自然-生態與進化》(Nature Ecology & Evolution)上。研究工作得到國家自然科學基金委員會和科學技術部的支持。
論文鏈接
樹種豐富度、樹木生長與昆蟲啃食程度在全球9個樹木多樣性實驗中的關系
本文鏈接:科研人員在全球尺度揭示樹木生長-昆蟲啃食關系及調控機制http://www.sq15.cn/show-12-1708-0.html
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