島嶼生物地理學(xué)認(rèn)為島嶼面積、隔離度對(duì)生物多樣性存在正效應(yīng)和負(fù)效應(yīng)。同時(shí),研究者發(fā)現(xiàn)木質(zhì)殘?bào)w分解速率會(huì)隨著分解者多樣性的上升而加快。據(jù)此推測,分解速率應(yīng)當(dāng)隨著島嶼面積增大而上升,隨隔離度增大而降低。然而,對(duì)比多項(xiàng)研究后發(fā)現(xiàn),生境片段化不一定會(huì)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(jiān)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(gè)島嶼放置了3個(gè)優(yōu)勢樹種的細(xì)枝進(jìn)行為期一年的分解實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,白蟻喜歡的兩個(gè)樹種在粗網(wǎng)孔袋(白蟻和真菌均可進(jìn)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(gè)樹種在細(xì)網(wǎng)孔袋(白蟻不可進(jìn)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(zhì)殘?bào)w多樣性以及樹種組成多樣性從而提高白蟻取食強(qiáng)度,并且樹種組成的改變會(huì)影響土壤濕度;白蟻取食強(qiáng)度的上升以及土壤濕度的增大則會(huì)抑制真菌多樣性,導(dǎo)致島嶼面積和真菌多樣性之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。島嶼隔離度對(duì)真菌多樣性具有負(fù)效應(yīng),但對(duì)分解速率則產(chǎn)生正效應(yīng)。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(duì)木質(zhì)殘?bào)w分解的貢獻(xiàn)。島嶼面積-分解速率關(guān)系則進(jìn)一步取決于各分解者類群與分解底物之間的親和性。同時(shí),生態(tài)系統(tǒng)過程可能會(huì)受到島嶼面積和隔離度的影響,但它們之間的關(guān)系要比島嶼生物地理學(xué)所預(yù)測的格局要更為復(fù)雜。這是由不同生物類群對(duì)環(huán)境變化的特異性響應(yīng)與類群間的競爭關(guān)系所導(dǎo)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(zhì)殘?bào)w分解速率關(guān)系
該研究已作為研究論文在國際宏生態(tài)學(xué)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(jiān)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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