島嶼生物地理學認為島嶼面積、隔離度對生物多樣性存在正效應和負效應。同時,研究者發(fā)現(xiàn)木質殘體分解速率會隨著分解者多樣性的上升而加快。據(jù)此推測,分解速率應當隨著島嶼面積增大而上升,隨隔離度增大而降低。然而,對比多項研究后發(fā)現(xiàn),生境片段化不一定會造成分解速率的下降。其原因尚不明晰。
圖1 千島湖景觀(于明堅攝)
為此,本研究選擇在千島湖地區(qū)的片段化森林景觀中,選取15個島嶼放置了3個優(yōu)勢樹種的細枝進行為期一年的分解實驗。結果顯示,白蟻喜歡的兩個樹種在粗網(wǎng)孔袋(白蟻和真菌均可進入)中的分解速率隨島嶼面積的增大而增大,而真菌偏好的兩個樹種在細網(wǎng)孔袋(白蟻不可進入)中隨島嶼面積增大而降低。島嶼面積通過增大土壤濕度、提高木質殘體多樣性以及樹種組成多樣性從而提高白蟻取食強度,并且樹種組成的改變會影響土壤濕度;白蟻取食強度的上升以及土壤濕度的增大則會抑制真菌多樣性,導致島嶼面積和真菌多樣性之間呈負相關關系。島嶼隔離度對真菌多樣性具有負效應,但對分解速率則產生正效應。本研究表明,島嶼面積通過改變分解者類群的空間分布從而改變它們對木質殘體分解的貢獻。島嶼面積-分解速率關系則進一步取決于各分解者類群與分解底物之間的親和性。同時,生態(tài)系統(tǒng)過程可能會受到島嶼面積和隔離度的影響,但它們之間的關系要比島嶼生物地理學所預測的格局要更為復雜。這是由不同生物類群對環(huán)境變化的特異性響應與類群間的競爭關系所導致的。
圖2 不同樹種與網(wǎng)孔袋類型組合下的島嶼面積-木質殘體分解速率關系
該研究已作為研究論文在國際宏生態(tài)學旗艦刊物Ecography在線發(fā)表,博士研究生巫東豪為第一作者,于明堅教授為通訊作者。
?Donghao, W., Sebastian, S., Zhen, R., Changlu, W. and Mingjian, Y. (2020), Island size affects wood decomposition by changing decomposer distribution. Ecography. DOI:10.1111/ecog.05328
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ecog.05328
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