近日,我院席念勳副教授在國際生态學著名期刊Ecology上以“Interactive effects of leaf pathogens and plant mycorrhizal type on plant diversity–productivity relationships”為題發表最新研究成果。
生物多樣性與生産力的關系是群落生态學的經典主題之一。在不同菌根植物占優勢的森林中,該關系可能存在差異,并受到專化與泛化病原菌的調節。然而,目前的研究尚未充分揭示這些因素如何相互作用以調節生物多樣性效應。通過開展同質園實驗,本研究構建了兩種不同類型的植物群落:以内生菌根植物為主的群落和以外生菌根植物為主的群落。同時,設置不同的物種多樣性梯度,并使用殺菌劑去除葉片病原菌。研究發現,在外生菌根樹種占優勢的群落中,生産力在低至中等多樣性時增加,而在物種多樣性最高時下降,表現出非線性的多樣性-生産力關系。殺菌劑的添加降低了互補效應,并提高了單種和八物種群落中外生菌根樹種的生産力。這一發現表明,專化病原菌的稀釋效應和泛化病原菌的溢出效應分别在低多樣性和高多樣性群落中調節生産力,從而導緻單峰的多樣性-生産力關系。在以内生菌根樹種為主的群落中,施加殺菌劑後,八物種群落的生産力顯著增加,且在單種群落中,生長較快的物種受到的促進作用更大。這一發現表明,由于植物在生長與防禦之間存在權衡,泛化病原菌的溢出效應對快速生長物種的抑制作用更為明顯。本研究揭示了由于植物菌根類型的差異以及植物與病原菌之間存在不同的專化性關系,植物多樣性與生産力之間的關系呈現出非線性特征。
席念勳副教授為論文的第一作者兼通訊作者,德國馬普所進化生物學研究所趙彥淞博士和塔爾圖大學Marina Semchenko教授為共同作者。該研究獲得國家自然科學基金項目(項目号31600342)以及生物多樣性和生态工程教育部重點實驗室開放項目(項目号K202003)支持。
圖文:席念勳 審核:林豪燕