发现高多样性森林中的节肢动物有助于提高生产力

由中国科学院植物研究所(IBCAS)马克平教授领导的国际研究小组表明，树种丰富度较高的森林往往具有更大的节肢动物多样性。

研究人员表明，更高的树木多样性通过抑制敌方节肢动物对食草动物的抑制来提高生产力。

这些发现最近发表在《自然生态学与进化》上，强调了节肢动物多样性作为树木多样性对森林生产力影响的中介的重要性。

研究人员表示，管理森林以提高生产力将需要增加树木多样性和多营养多样性。

森林是80%的陆地动植物多样性的家园，使其成为全球生物多样性保护的重要组成部分。然而，森林生物多样性正受到人为干扰和气候变化的严重威胁。由于森林退化和植物多样性丧失，节肢动物等物种丰富的群体正在急剧减少。

大多数关于生物多样性-生态系统功能(BEF)关系的研究只关注植物多样性，忽视了其他营养类群多样性的影响。因此，目前尚不清楚食草动物及其敌人的多样性如何影响生态系统功能。鉴于森林在提供基本生态系统服务和全球生物多样性方面的重要性，了解这些关系并采取行动保护它们至关重要。

利用五年来关于地上草食性、掠食性和寄生性节肢动物的数据，以及来自中国东南部大规模森林生物多样性实验(BEF-China)的树木生长数据，研究人员表明，树种丰富度增加对物种丰富度和食草动物、捕食者和类寄生虫的丰度始终是积极的。

这一发现与另一项大型草原生物多样性实验(耶拿实验)的先前研究一致，并再次表明保护植物多样性对于保护节肢动物多样性很重要。

然而，与中欧草原研究中植物多样性自下而上控制节肢动物多样性相反，这项在中国东南部物种丰富森林中进行的新研究表明，更高的树木多样性可以增强食草动物对食草动物的自上而下的控制，从而有助于提高生产力。

“这项研究强调节肢动物多样性在介导树木多样性对初级生产力的影响方面起着重要作用，”IBCAS博士后研究员，该研究的第一作者李毅博士说。

以前在同一地点进行的一项研究表明，增加植物多样性可以直接提高森林生产力。这项新研究表明，增加植物多样性也可以通过促进节肢动物多样性和营养相互作用间接提高森林生产力。

“它强调了旨在维护森林生物多样性的保护工作的关键作用，”资深作者兼BEF-China管理小组组长刘晓娟教授说。

为了得出更可靠的结论，研究人员进行了多年的抽样。根据BEF-China平台马教授的说法，这种方法考虑到了不同节肢动物群体每年可能受到不一致影响的可能性。

“这也凸显了BEF-China平台的价值，它不仅是世界上最大的森林生物多样性和生态系统功能实验，也是长期生态研究的开放性和国际平台，”他说。

“BEF-China平台为国际研究团队和不同方向的年轻研究人员提供了宝贵的机会，”中国科学院动物研究所作者朱朝东教授说。

总体而言，虽然最近的几项研究记录了陆地节肢动物生物多样性的下降，但很少有人研究对生态系统的影响。

“这项工作通过证明节肢动物多样性在BEF关系中的重要作用来填补这一空白，”苏黎世大学的作者Bernhard Schmid教授说。

综上所述，这些发现对于引导公众了解森林生物多样性、植物、动物及其相关微生物的保护具有重要意义。

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