贪婪的害虫可能是个别植物的敌人,但它们可以使森林受益。一项在伯利兹潮湿雨林进行的研究表明,植物杀手真菌可以帮助保护这类生态系统的多样性。
这项今天发表在《自然》杂志上的研究,为一项主要的生态学假说提供了实验支持,该假说解释了为什么在物种丰富的森林中,任何给定的植物物种都不会占据主导地位。这项假说——“Janzen-Connell假说”——认为,随着植物物种数量的增长,专门以其为食的害虫的速率也会增加。这些害虫随后会抑制优势植物,为其他物种的繁荣创造空间。
“植物越常见,它受到的攻击就越猛烈,”印第安纳大学布卢明顿分校的植物生态学家基思·克莱说,他没有参与这项研究。“这是维持多样性的一种机制。”
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克莱说,自从Janzen-Connell假说在40多年前被提出以来,许多研究团队已经收集了证据,表明以植物为食的昆虫和其他捕食者可以控制植物物种的数量。但很少有人能够证实这种机制也促进了植物多样性。
假设检验
英国牛津大学的生态学家欧文·刘易斯和他的同事决定通过实验来检验这个假说。该团队在伯利兹西南部奇基布尔森林保护区标记了田间地块,那里的地面布满了粗壮的浅根,种子从厚厚的树冠上掉落下来。一些地块用杀菌剂处理,另一些地块用杀虫剂处理。对照地块喷洒了水。
在17个月的过程中,该团队发现,喷洒杀菌剂的地块物种丰富度降低了约16%。虽然喷洒杀虫剂的地块物种多样性没有下降,但这种处理改变了现有物种的相对丰度。
刘易斯和他的团队计划将他们的工作扩展到其他地区,并已开始识别伯利兹试验地块中的关键真菌。刘易斯指出,这项工作可能对于理解森林如何对气候变化做出反应非常重要,因为真菌对湿度变化非常敏感。
密苏里州圣路易斯市华盛顿大学的生态学家斯科特·芒根补充说,伯利兹的研究可以通过强调土壤中真菌的重要性来为森林恢复工作提供信息。“在我们进入我们想要恢复的区域之前,我们想要记住,不仅仅是该区域的树木,”芒根说。“我们还需要一个完善的自然土壤群落,否则您可能无法获得这些维持多样性的机制。”