泛亚娱乐线上投注·亚热带森林生物多样性维持“密码”破译

  • 作者:匿名
  • 日期:2020-01-11 13:23:11
  • 阅读量:985

摘要:森林生物多样性有着怎样的维持机制?来自中国科学院植物研究所的马克平研究团队首次结合亚热带森林幼苗更新动态监测数据、高通量测序技术和邻居效应模型,揭示了不同功能型土壤真菌驱动亚热带森林群落多样性的作用方式,提出了外生菌根真菌与病原真菌互作过程影响植物生存的物种共存新理论。

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泛亚娱乐线上投注,森林生物多样性的维持机制是什么?中国科学院植物研究所的马科平研究团队首次结合亚热带森林幼苗更新动态监测数据、高通量测序技术和邻近效应模型,揭示了不同功能土壤真菌驱动亚热带森林群落多样性的作用模式,提出了外生菌根真菌与病原真菌相互作用过程影响植物生存的物种共存新理论。相关的研究结果最近在线发表在《科学》杂志上。

论文的第一作者、中国科学院植物研究所助理研究员陈雷告诉《科学日报》,现在大多数物种共存理论都是基于热带森林,但是亚热带和热带森林有非常显著的差异。“我们认为亚热带森林多样性的形成和维持机制不同于热带”。与主要由丛枝菌根植物组成的热带森林不同,亚热带森林主要由丛枝菌根植物和外生菌根植物组成。

通过对亚热带森林群落的长期动态监测,研究小组发现,相同密度的植物限制可以通过物种内个体的相互制约,为异质个体提供生存空间,从而促进植物物种在群落中的共存。然而,同种植物之间的相互作用模式和相同密度限制的形成机制尚不清楚。

经过10年的努力,研究人员在浙江省开化县古田山24公顷亚热带森林动态监测样地,对100多种木本植物和25,000多株幼苗进行了系统监测。选择34种植物和320个植物个体,采用高通量测序技术测定植物根际土壤真菌群落的组成。“土壤真菌通常与植物的根相互作用,根际是它们相互作用的最重要的地方。为了揭示真菌与植物之间的相互作用,我们测定了植物根际土壤真菌的组成。陈雷说。在此基础上,定量评价了群落中不同功能土壤真菌种内相互作用强度和植物积累速率的种间差异。

分析结果表明,病原真菌和外生菌根真菌的植物积累速度在物种间存在显著差异,且呈显著负相关。与此同时,植物积累病原真菌和外生菌根真菌的速度决定了种内相互作用的强度:易受病原真菌感染的物种往往受到强烈的种内负相互作用的影响,而能够与外生菌根真菌形成共生关系的物种则不太容易受到种内负相互作用的影响。

此外,基于邻近效应模型的研究表明,植物菌根类型可以显著影响同一植物个体之间的相互作用强度,对病原菌抵抗力较弱的丛枝菌根植物更容易受到同一物种邻近个体的限制,而能够与外生菌根形成共生关系的外生菌根植物可以保护周围异质个体免受同一植物个体的影响。

本研究首次通过实验证明植物种内相互作用的强度是由有害病原真菌和有益菌根真菌的相互作用决定的,推翻了基于病原-植物种内相互作用的经典群落多样性维持理论,为亚热带森林生态系统恢复理论的建立、技术集成和示范提供了重要的科学依据。(记者卢成宽)

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