4月29日,中山大学生态学院储诚进教授团队在《自然》(Nature)杂志上发表最新研究,首次在全球尺度验证了森林群落中高阶互作的普遍性,发现高阶互作随纬度升高而减弱,揭示了其在塑造树木多样性纬度格局中的关键作用,为从生物互作角度理解物种多样性纬度梯度格局提供了新路径。该论文已被遴选为将于5月14日出版的《自然》杂志纸质版的封面文章。
多样性的纬度格局于1807年被发现并提出,描述了物种多样性从赤道向两极递减的现象,是生态学中最为稳健的地理格局之一,其中树木多样性的纬度格局尤为显著。传统生态学理论主要关注相邻两棵树“一对一”的互动,比如竞争(争夺阳光、水分)或促进(如提供荫蔽)。然而实际上,森林是一个复杂的“社交网络”。一棵树的生长,不仅取决于直接邻居,还可能被邻居的其他邻居所调节,这就是高阶相互作用,这项研究正是揭开了这种“隐藏的互动层”。
中山大学团队的研究基于全球32个大型森林监测样地的长期普查数据,对树木间的成对互作与高阶互作进行了系统量化。研究表明,高阶互作在森林中普遍存在:在分析的1543个树木种群中,约40%的种群其个体生长受到邻体高阶互作的显著影响。
研究进一步发现,高阶互作的强度随纬度升高而逐渐减弱,并且在多数情况下会削弱邻体间的成对互作效应。这一结果有助于整合此前关于成对互作纬度格局的学术争论。更重要的是,研究揭示了高阶互作具有“稳定化效应”,即它对稀有物种的生长具有促进作用,而对常见物种则表现为抑制作用,从而有利于物种多样性的维持。该稳定化效应同样随纬度升高而减弱,说明高阶互作很可能是驱动树木多样性从热带向温带递减的关键机制之一。
在生态保护层面,该研究指出热带森林的高物种多样性部分依赖于复杂的高阶互作网络,这类“生物互作网络”可作为物种共存的“稳定器”。识别具有正向高阶互作效应的物种,并通过优化多物种组合配置,可为生物多样性保护与生态恢复提供新思路。(来源:新华社)