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附生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)維持附生植物群落穩(wěn)定性
群落中聚集在一起的物種往往有著直接或間接的相互關(guān)聯(lián)，這些關(guān)聯(lián)形成的互惠、拮抗等種間關(guān)系對物種多樣性和群落穩(wěn)定性的維持至關(guān)重要。在熱帶和亞熱帶森林冠層，一種特殊的植物類群因依附于其它植物上生長被稱為“附生植物”，而它們與附著的宿主之間形成的種間關(guān)系被稱為“附生關(guān)系”。一方面，這種附生關(guān)系通過種間的相互作用維持著附生群落的穩(wěn)定；另一方面，一旦宿主受到破壞，將對附生植物群落產(chǎn)生直接影響。因此，探究附生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，分析附生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)在維持附生群落穩(wěn)定中的作用，是附生植物共存機(jī)制研究中的關(guān)鍵問題，也是保護(hù)與恢復(fù)附生植物多樣性的關(guān)鍵。
為此，版納植物園恢復(fù)生態(tài)研究組碩士研究生胡海霞在宋亮研究員的指導(dǎo)下，以哀牢山亞熱帶常綠闊葉林和西雙版納熱帶季節(jié)雨林中的附生苔蘚為研究對象，采用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法，解析了兩類森林中附生苔蘚-宿主的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性。結(jié)果表明：附生苔蘚-宿主網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)高嵌套性、低模塊性的結(jié)構(gòu)特征，且在宿主喬木的不同高度區(qū)，附生苔蘚物種組成存在明顯的模塊劃分。此外，相較于熱帶季節(jié)雨林，亞熱帶常綠闊葉林附生苔蘚種類更加豐富，附生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜，呈現(xiàn)出更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特征。相關(guān)研究結(jié)果以Structuring interaction networks between epiphytic bryophytes and their hosts in Yunnan, SW China為題，發(fā)表于林學(xué)專業(yè)學(xué)術(shù)期刊Frontiers in Forests and Global Change上。
在此基礎(chǔ)上，研究人員以西雙版納熱帶季節(jié)雨林中的附生維管植物為對象，將附生關(guān)系的研究從物種尺度擴(kuò)展到了個(gè)體尺度，并采用模型模擬的方法，探討了不同喬木宿主移除情景下附生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。結(jié)果表明：附生維管植物-宿主網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)低連通度和中等模塊性的結(jié)構(gòu)特征。物種水平附生網(wǎng)絡(luò)在標(biāo)準(zhǔn)化后嵌套性減弱，但仍顯著高于個(gè)體水平附生網(wǎng)絡(luò)的嵌套性。優(yōu)先移除網(wǎng)絡(luò)中強(qiáng)相互作用的宿主將嚴(yán)重影響附生植物群落結(jié)構(gòu)的維持，當(dāng)宿主移除比例接近80%時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性發(fā)生急劇變化。由此可見，附生植物-宿主網(wǎng)絡(luò)在低強(qiáng)度干擾下尚能保持群落的穩(wěn)定，但當(dāng)干擾強(qiáng)度達(dá)到一定閾值時(shí)附生植物群落或?qū)⒈罎?。相關(guān)研究結(jié)果以Simulated high-intensity phorophyte removal mitigates the robustness of epiphyte community and destroys commensal network structure為題，發(fā)表于林學(xué)專業(yè)學(xué)術(shù)期刊Forest Ecology and Management上。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、云南省基礎(chǔ)研究專項(xiàng)面上項(xiàng)目、云南省中青年科學(xué)與技術(shù)帶頭人后備人才項(xiàng)目等項(xiàng)目聯(lián)合資助。誠摯地感謝云南西雙版納森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站和云南哀牢山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站對野外工作的支持。
圖1.西雙版納季節(jié)雨林中的附生維管植物-宿主關(guān)系網(wǎng)絡(luò)
圖2.不同宿主移除情景下附生關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變化動(dòng)態(tài)
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