草原節(jié)肢動物相互作用網(wǎng)絡的全球變化響應
?在全球變化背景下,生物多樣性的減少和喪失嚴重影響生態(tài)系統(tǒng)功能,但長期以來關于全球變化對生物多樣性影響的研究主要集中在物種多樣性或功能群多樣性本身,而忽視了物種之間錯綜復雜的相互作用關系網(wǎng)絡的變化。實際上,物種間的相互作用對于全球變化的響應可能比物種本身更加敏感,并且物種間的相互作用在維持生態(tài)系統(tǒng)功能方面發(fā)揮著關鍵作用。然而,目前關于物種間相互作用網(wǎng)絡對多種全球變化響應的研究較少。
為此,中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所生態(tài)化學計量組研究團隊,依托額爾古納站全球變化多因子試驗平臺,探討了我國溫帶草原節(jié)肢動物相互作用網(wǎng)絡對氮添加、干旱、延遲融雪的響應。結果表明,氮添加和干旱通過不同方式降低了節(jié)肢動物相互作用網(wǎng)絡的復雜性(圖1),其中氮添加是通過增加植物氮含量和降低植物多樣性,而干旱則是通過改變微生境和過濾植物物種(圖2)。積雪融化時間的延遲僅對生長季初期的節(jié)肢動物豐度產生了顯著的促進作用,但是它與氮添加和干旱的相互作用在生長旺季對結網(wǎng)蜘蛛和地面游獵者兩個捕食者類群產生了不同的影響,即增加了前者的豐度而降低了后者的多樣性。綜上所述,植物物種多樣性下降和植物組織氮濃度的增加是全球變化導致生態(tài)網(wǎng)絡簡單化的關鍵機制,如果再伴隨著微生境的變化,節(jié)肢動物網(wǎng)絡的簡單化過程會被進一步加強。此外,我們強調不同的全球變化因子往往存在交互作用,即使它們發(fā)生在不同季節(jié),所以在全球變化研究中,要同時全面考察多種因子的共同作用,才有可能得到全球變化影響的全貌。?
研究結果以Nitrogen addition and experimental drought simplified arthropod network in temperate grassland為題發(fā)表于Functional Ecology雜志上。沈陽生態(tài)所博士研究生張炳川和特別研究助理馬望為共同第一作者,王正文研究員為通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金(31870422和42230515)以及中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(XDA26020104)的資助?!?/span>?
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圖1?干旱(D)、氮添加(N)及其聯(lián)合處理(D*N)下節(jié)肢動物功能群網(wǎng)絡特性?
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圖2?不同處理下的節(jié)肢動物功能網(wǎng)絡(a:自然;b:干旱;c:氮添加;d:干旱*氮添加)?
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