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(tuán)隊(duì)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(jìn)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(dāng)?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(tuán)隊(duì)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(diǎn)(包括圖林根、薩克森-安哈爾特和巴伐利亞的森林地點(diǎn))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(shí)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?！薄?
這些數(shù)據(jù)可以由iDiv的sDiv合成中心進(jìn)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?yàn)檫@些植物的數(shù)量少，而是因?yàn)樗鼈兊纳鷳B(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(shí)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(jì)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(diǎn)都在保護(hù)區(qū)，如果對林地進(jìn)行檢查，下降幅度會更大。
英格瑪達(dá)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?！痹趇Div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(jìn)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(xiàng)研究中的科學(xué)家認(rèn)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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