在歐洲的溫帶森林中,不太常見的植物物種被更廣泛的物種所取代。由德國綜合生物多樣性研究中心(iDiv)和馬丁路德大學(xué)的Halle Wittenberg (MLU)領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團隊發(fā)現(xiàn),這一發(fā)展可能與氮沉積的增加有關(guān)。他們的結(jié)果發(fā)表在《自然生態(tài)與進化》雜志上。
世界上動植物物種的數(shù)量正在減少。相比之下,一些當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)有時會出現(xiàn)相反的趨勢,甚至有證據(jù)表明物種豐富度(物種數(shù)量)正在增加。如何解釋這個明顯的矛盾,原因是什么?
國際科學(xué)家團隊想要探索的正是這些問題。利用歐洲溫帶森林68個不同地點(包括圖林根、薩克森-安哈爾特和巴伐利亞的森林地點)的數(shù)據(jù),他們研究了過去幾十年草本層植物物種多樣性的變化。為此,研究人員必須評估1162種不同植物的種群數(shù)量。這組數(shù)據(jù)是由一個名為forestREplot的森林生態(tài)學(xué)家網(wǎng)絡(luò)匯編的。iDiv和MLU的博士生英格瑪施陶德(Ingmar Staude)表示:“這個網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于,它可以詢問實際位置的專家是否不知道一些東西,因此它不同于許多其他大型數(shù)據(jù)庫?!?。
這些數(shù)據(jù)可以由iDiv的sDiv合成中心進行分析??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),地理范圍較小的植物物種(通常只在少數(shù)森林中發(fā)現(xiàn))在每個森林中滅絕的風(fēng)險往往更大?!斑@不是因為這些植物的數(shù)量少,而是因為它們的生態(tài)位,”英斯塔德解釋說。小規(guī)模物種通常是那些適應(yīng)土壤中相對較少養(yǎng)分的物種。
科學(xué)家可以證明,歐洲許多地區(qū)長期過量的氮沉積與這類物種滅絕風(fēng)險的增加有關(guān)。相反,喜歡營養(yǎng)豐富的土壤如蕁麻和黑莓的植物受益。這些植物生長更快,營養(yǎng)供應(yīng)更高,現(xiàn)在有了突然的競爭優(yōu)勢。
雖然小范圍的物種已經(jīng)消失,但大范圍的喜氮物種和偶爾出現(xiàn)的外來物種正在增加。因此,每片森林的平均生物多樣性實際上并沒有減少。然而,由于小規(guī)模物種的喪失,生物群落的生物多樣性已經(jīng)下降。根據(jù)他們的研究,研究人員估計在過去的十年里下降了4%。然而,他們指出,許多被調(diào)查的地點都在保護區(qū),如果對林地進行檢查,下降幅度會更大。
英格瑪達塞說:“我們現(xiàn)在必須找出我們在森林中觀察到的過程是否與其他生物群落相似。”在iDiv的sDiv合成中心的幫助下,現(xiàn)在將對許多生物群落的數(shù)據(jù)進行評估。例如,歐洲草原和高山生態(tài)系統(tǒng)。
稀有物種的消失將對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。如果單個植物物種消失,一些昆蟲物種和土壤生物也會消失。此外,區(qū)域植物區(qū)系越均勻,這些生態(tài)系統(tǒng)對不斷變化的環(huán)境條件的反應(yīng)就越不有效。這項研究中的科學(xué)家認為,有必要減少氮的沉積,以減少小規(guī)模物種的滅絕。這些物種在我們的森林生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件的能力方面發(fā)揮著重要作用。
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