科學(xué)家揭示森林樹(shù)木“抱團”奧秘

2025/3/3 10:13:47    來(lái)源：新華社CNML文字

　　新華社沈陽(yáng)3月2日電（記者王瑩）中國科學(xué)院沈陽(yáng)應用生態(tài)研究所近期聯(lián)合多家國內外科研機構，提出了一種生物多樣性維持新觀(guān)點(diǎn)，相關(guān)研究成果以“樹(shù)種聚集度響應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(cháng)期以來(lái)，科學(xué)家發(fā)現森林樹(shù)種通常呈現同種聚集分布格局，即同一樹(shù)種的個(gè)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(cháng)期維持，一直沒(méi)有更深入的研究。

　　研究團隊通過(guò)收集全球大型森林樣地數據，分析樹(shù)種的聚集度（個(gè)體的空間接近程度）和多度（個(gè)體數量）關(guān)系，發(fā)現了一個(gè)令人驚訝的格局：在熱帶森林，樹(shù)種的聚集度與多度沒(méi)有明顯關(guān)系；而在溫帶森林，樹(shù)種的聚集度與多度呈現顯著(zhù)的負相關(guān)關(guān)系——稀有樹(shù)種的個(gè)體高度聚集，常見(jiàn)樹(shù)種的個(gè)體較分散。換句話(huà)說(shuō)，熱帶稀有樹(shù)種的個(gè)體分布較分散，而在溫帶森林中它們會(huì )緊密“抱團”。

　　經(jīng)進(jìn)一步分析，研究團隊提出了“擴散方式—菌根類(lèi)型協(xié)同演化”的生物多樣性維持新觀(guān)點(diǎn)，強調動(dòng)物傳播和菌根類(lèi)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(shù)種依賴(lài)動(dòng)物傳播種子，動(dòng)物會(huì )將種子帶離母樹(shù)，使得這些樹(shù)種的幼樹(shù)分布更分散，表現為隨機斑塊分布；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(shù)附近，導致稀有樹(shù)種更傾向于“抱團”生長(cháng)。

　　另一方面，菌根是菌根真菌與樹(shù)木根系形成的共生體，不同類(lèi)型的菌根塑造了樹(shù)木的不同生存策略：熱帶樹(shù)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(shù)周?chē)�病原菌影響而減弱聚集性；溫帶樹(shù)種多依賴(lài)外生菌根（EM）真菌，具有較強的病害防護能力，使樹(shù)木在母樹(shù)附近更容易存活，提高了聚集性。

　　研究團隊運用模型模擬方法，驗證了動(dòng)物傳播驅動(dòng)的隨機斑塊分布格局，是熱帶森林樹(shù)種穩定共存的關(guān)鍵所在；而在溫帶森林中，樹(shù)種可以通過(guò)菌根保護機制抵消同種個(gè)體帶來(lái)的競爭壓力，進(jìn)而形成穩定的空間聚集分布格局。該研究揭示了森林樹(shù)種在不同緯度地區通過(guò)不同的空間策略實(shí)現穩定共存的奧秘，為理解森林生態(tài)系統多樣性、穩定性維持機制開(kāi)辟了新方向。

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