物种共存机制与多样性-生产力关系是植物群落生态学研究的核心科学问题。理论认为,促进物种共存的机制主要包括生态位分化和适合度差异;而影响多样性-生产力关系格局的机制主要是互补效应和选择效应(或抽样效应)。当前,在研究物种共存时,较少关注物种多样性对生产力的影响,而探讨多样性与生产力关系时往往忽视物种共存机制。这种割裂严重阻碍了群落生态学的发展。由于本质上这些机制可以进一步还原为各类种间互作关系,因此,完全可以构建更为底层的系统框架来整合研究这两个关键问题。近年来生态学研究中的热点领域植物-土壤反馈提供了建立这一系统框架的途径。植物-土壤反馈是指植物可以改变土壤微生物类群的组成及多样性,而后者又对植物表现产生反馈效应的过程。研究表明植物-土壤反馈既可以调节植物种间共存,又可以调节多样性-生产力关系格局。这表明植物-土壤反馈可能代表了一类底层的生态学过程,同时调节共存和多样性-生产力关系格局。
近日,海南大学生态学院席念勋以第一作者兼独立通讯作者在Trends in Ecology & Evolution发表了题为“Plant-soil microbial interactions as modulators of species coexistence and productivity”的综述文章,从理论上阐明土壤微生物调节植物物种共存及多样性影响生产力的理论基础,然后据此解释不同微生物类群(专化微生物,泛化微生物)如何调节物种间的生态位和适合度差异,进而通过互补效应和选择效应影响生产力,并据此推断两类机制之间的关联。研究认为不同的土壤微生物类群对植物物种共存和多样性-生产力关系可能有截然不同的影响,具体取决于植物-土壤微生物互作的类型和专化性。此外,与植物产生对抗性关系或者互利性关系的其他类群(比如叶际微生物、传粉者、食草昆虫等)也可能通过类似的机制调节植物物种共存和生态系统功能。塔尔图大学的Marina Semchenko教授、Martin Zobel教授以及瑞典农业大学Paul Kardol教授等为本文的共同作者。
全文链接:https://www.cell.com/trends/ecology-evolution/abstract/S0169-5347(25)00102-8
撰稿:席念勋
审核:刘文杰
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