近日,我院席念勋副教授在国际生态学著名期刊Ecology上以“Interactive effects of leaf pathogens and plant mycorrhizal type on plant diversity–productivity relationships”为题发表最新研究成果。
生物多样性与生产力的关系是群落生态学的经典主题之一。在不同菌根植物占优势的森林中,该关系可能存在差异,并受到专化与泛化病原菌的调节。然而,目前的研究尚未充分揭示这些因素如何相互作用以调节生物多样性效应。通过开展同质园实验,本研究构建了两种不同类型的植物群落:以内生菌根植物为主的群落和以外生菌根植物为主的群落。同时,设置不同的物种多样性梯度,并使用杀菌剂去除叶片病原菌。研究发现,在外生菌根树种占优势的群落中,生产力在低至中等多样性时增加,而在物种多样性最高时下降,表现出非线性的多样性-生产力关系。杀菌剂的添加降低了互补效应,并提高了单种和八物种群落中外生菌根树种的生产力。这一发现表明,专化病原菌的稀释效应和泛化病原菌的溢出效应分别在低多样性和高多样性群落中调节生产力,从而导致单峰的多样性-生产力关系。在以内生菌根树种为主的群落中,施加杀菌剂后,八物种群落的生产力显著增加,且在单种群落中,生长较快的物种受到的促进作用更大。这一发现表明,由于植物在生长与防御之间存在权衡,泛化病原菌的溢出效应对快速生长物种的抑制作用更为明显。本研究揭示了由于植物菌根类型的差异以及植物与病原菌之间存在不同的专化性关系,植物多样性与生产力之间的关系呈现出非线性特征。
席念勋副教授为论文的第一作者兼通讯作者,德国马普所进化生物学研究所赵彦淞博士和塔尔图大学Marina Semchenko教授为共同作者。该研究获得国家自然科学基金项目(项目号31600342)以及生物多样性和生态工程教育部重点实验室开放项目(项目号K202003)支持。
图文:席念勋 审核:王永健