学术聚焦
郭卫华教授团队揭示全球变化下植物多样性对生态系统功能的驱动机制
作者:胡奕   时间:2024-02-15  

近日,生命科学学院郭卫华教授团队于生态学顶级期刊Global Change Biology在线发表了题为Plant community diversity alters the response of ecosystem multifunctionality to multiple global change factors的研究论文,揭示了在复杂全球变化背景下,植物多样性改变了全球变化对生态系统多功能性的负面影响,为促进植物多样性保护与缓解全球变化问题提供了独特视角。

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进入21世纪以来,全球变化更加复杂,气候问题与环境问题已成为全球性议题,单独研究某一全球变化因子对生态系统的影响难以全面反映全球变化的整体影响。植物多样性被认为是缓解全球变化负面影响的主要驱动力,维持了多种生态系统功能,但是植物多样性如何影响不同全球变化因子下多个生态系统功能(生态系统多功能性)仍不清楚。

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本研究构建不同植物多样性的中宇宙群落(高植物多样性与低植物多样性),同时施加10种全球变化因子处理,包括氮沉降、干旱、土壤盐渍化、外来物种入侵、刈割、抗生素污染、微塑料污染、重金属污染、石油烃污染和杀虫剂污染处理,通过测定9种生态系统功能利用均值法评估生态系统多功能性的变化,探究了两方面的科学问题:与低多样性植物群落相比,高多样性植物群落是否具有更高的绝对生态系统多功能性,对全球变化因子的响应更弱?全球变化因子是否通过互补性和/或选择效应影响植物多样性与生态系统多功能性之间的关系?

研究结果表明:与低多样性植物群落相比,高多样性植物群落的生态系统多功能性对全球变化因子更为敏感。全球变化因子减少了植物群落的选择效应,但没有减少互补效应。全球变化因子影响生态位宽度和重叠度、新型功能植物丰度和真菌病原体相对丰度。新型功能植物和真菌病原体介导了全球变化因子和植物多样性对生态系统多功能性的影响。

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相较于低生物多样性生态系统,高生物多样性生态系统在全球变化的背景下提供多种生态系统功能的能力更高且更加稳定,因此,保护高生物多样性生态系统具有重要的意义和价值。基于上述认识,本研究建议对全球变化下生态系统多功能性管理可以优先考虑保护高植物多样性生态系统,对全球变化敏感但功能突出的植物(如豆类),同时对植物真菌病原体进行进一步的监测和管理。

本文第一作者为生命科学学院2023届博士毕业生许振伟,通讯作者为青岛农业大学郭霄副教授和山东大学郭卫华教授。山东大学为本文第一作者和通讯作者单位。新西兰坎特伯雷大学Warwick J. 澳门足彩appen,山东大学于晓娜博士、胡奕、王警锋,青岛农业大学李明燕博士参与了本研究。本研究得到了国家自然科学基金重点项目和面上项目资助。

文章链接:http://doi.org/10.1111/gcb.17182

办公地址:山东省青岛市即墨滨海路72号   邮编:266237

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