——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
隨著氣候變化、森林砍伐和蟲害暴發(fā)日益嚴(yán)重,全球森林功能和健康受到威脅。因此,理解樹木、昆蟲及環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系,有助于制定有效的管理政策。近年來(lái),在全球生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)推動(dòng)下,森林恢復(fù)項(xiàng)目廣泛展開,增加樹種多樣性被認(rèn)為是提高森林生產(chǎn)力的有效途徑。然而,隨之出現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題是,樹種多樣性越高,森林蟲害是否也會(huì)隨之加劇。此前研究大多局限于單一區(qū)域,植物與植食者相互作用的全球性模式尚不明晰。
針對(duì)上述問(wèn)題,中國(guó)科學(xué)院植物研究所等科研人員,基于來(lái)自全球最大的樹木多樣性實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)(TreeDivNet),涵蓋溫帶和亞熱帶的9個(gè)野外實(shí)驗(yàn),約8800棵樹的昆蟲啃食、樹木生長(zhǎng)及植物功能性狀等數(shù)據(jù),在全球尺度上驗(yàn)證了“資源可利用性假說(shuō)”和“植物活力假說(shuō)”,并發(fā)現(xiàn)植物功能性狀在調(diào)控植物與植食者相互作用中的關(guān)鍵作用。研究表明,促進(jìn)樹木生長(zhǎng)以及提高森林生產(chǎn)力,需要根據(jù)樹木自身的性狀特征及其所處環(huán)境進(jìn)行“量身定制”。
結(jié)果顯示,從樹木個(gè)體、物種到整個(gè)森林群落,樹種豐富度與昆蟲啃食程度之間呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。同時(shí),樹木生長(zhǎng)速度越快,遭受昆蟲啃食程度越高。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),樹木生長(zhǎng)與啃食程度之間的關(guān)系,受到葉片營(yíng)養(yǎng)含量和質(zhì)地等葉片功能性狀的顯著影響,且具有較高的碳氮比和更堅(jiān)韌的葉片等某些特定性狀的樹木,在其生長(zhǎng)速度加快時(shí),更易受到植食性昆蟲啃食。
這一研究證實(shí)了樹木生長(zhǎng)與昆蟲啃食程度之間,存在全球性的正相關(guān)關(guān)系,揭示了功能性狀在這一關(guān)系中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用,對(duì)學(xué)界理解植物與植食者之間的復(fù)雜互作機(jī)制,及其在生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)中的作用具有重要意義。同時(shí),該研究提示,未來(lái)的森林恢復(fù)除考慮樹種豐富度外,還應(yīng)結(jié)合目標(biāo)樹種的生長(zhǎng)特性及功能性狀,科學(xué)選擇適宜的樹種組合,以提升生態(tài)系統(tǒng)功能。
近期,相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-生態(tài)與進(jìn)化》(Nature Ecology & Evolution)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和科學(xué)技術(shù)部的支持。

樹種豐富度、樹木生長(zhǎng)與昆蟲啃食程度在全球9個(gè)樹木多樣性實(shí)驗(yàn)中的關(guān)系
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