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为探究非本土树种对附生地衣多样性的影响,研究人员以入侵树种红叶李(P. cerasifera)及本土树种为对象,调查地衣分类和功能多样性。发现红叶李地衣多样性最高,其小树也能支持高功能多样性,为入侵树种影响附生生物提供新证据。
在森林生态系统中,附生地衣作为重要组成部分,其多样性对维持生态结构稳定至关重要。然而,入侵树种对附生地衣多样性的影响一直是入侵生态学领域的关键知识空白。目前多数研究聚焦于入侵树种对维管植物、微生物和节肢动物的影响,而地衣作为附生生物中重要却被研究最少的类群,其受入侵树种影响的机制尚不明确。例如,以往关于非本土树种对地衣的研究多局限于分类多样性,缺乏对功能多样性的分析,且未考虑树体大小(如胸径,DBH)这一影响地衣多样性的重要因素。在此背景下,揭示入侵树种与本土树种在地衣多样性维持上的差异,对于理解森林生态系统结构变化和生物多样性保护具有迫切的现实意义。
为填补这一研究空白,来自相关研究机构的研究人员针对入侵树种红叶李(Prunus cerasifera Ehrh.)展开了深入研究。该树种作为快速扩散至森林生态系统的非本土物种,已在波兰比亚沃维耶扎国家公园(Bia?owie?a National Park)周边的橡角树早期演替森林中广泛分布。研究团队旨在比较红叶李与四种本土树种(欧洲鹅耳枥 Carpinus betulus、心叶椴 Tilia cordata、欧洲栎 Quercus robur、欧洲山杨 Populus tremula)树皮上地衣的分类多样性和功能多样性差异,同时分析树体胸径与地衣多样性的关系。研究成果发表于《Forest Ecology and Management》。
研究人员采用样地调查结合统计分析的方法开展工作。在比亚沃维耶扎国家公园周边,选取不同胸径的红叶李及四种本土树种,调查其树皮附生地衣的种类组成。通过排序分析(ordination)和线性回归(linear regression)等统计方法,对比不同树种间地衣的分类多样性(如物种丰富度、香农指数)和功能多样性(如功能丰富度、功能离散度),并分析胸径与地衣多样性的相关性。
附生地衣多样性在不同树种间的差异
研究发现,红叶李树皮共记录到 76 种地衣物种,显著高于欧洲栎(51 种)、心叶椴(50 种)、欧洲山杨(44 种)和欧洲鹅耳枥(44 种)。其地衣群落的物种丰富度和香农指数均显著高于本土树种,功能丰富度和功能离散度也表现出更高水平,这与研究初始假设(红叶李地衣多样性低于本土树种)相反。该结果表明,红叶李作为入侵树种,反而能支持更丰富的地衣分类和功能多样性。
胸径与地衣多样性的关系
对于欧洲栎和心叶椴,胸径增大与地衣分类和功能多样性呈正相关,体现了树体大小对附生地衣生境复杂性的影响。而红叶李的地衣物种丰富度虽随胸径增大而增加,但其功能多样性与胸径无显著相关性。这意味着即使是小规格的红叶李个体,也能维持较高的地衣功能多样性,甚至超越本土树种,暗示其树皮微生境可能为不同功能性状的地衣提供了稳定的生存条件。
入侵树种的生态功能启示
研究首次揭示了入侵树种对附生地衣功能多样性的影响。尽管红叶李是入侵物种,但其表现出的高附生地衣多样性表明,在受干扰的森林生态系统中,该树种可能对附生生物群落的恢复具有特殊作用。这一发现拓展了入侵树种影响研究的功能和系统发育范围,为理解入侵物种的生态效应提供了新视角 —— 即入侵树种未必仅带来负面生态影响,其对特定生物类群的支持作用可能在生态修复中具有潜在价值。
综合研究结果,红叶李作为入侵树种,其树皮微生境可支持更高的附生地衣分类和功能多样性,且小树个体即可维持丰富的功能多样性。这一现象挑战了 “入侵物种必然降低附生生物多样性” 的传统认知,强调了入侵树种生态效应的复杂性和多面性。研究不仅填补了入侵树种对地衣功能多样性影响的研究空白,也为森林生态系统中附生生物保护和生态恢复策略提供了重要科学依据。未来研究需进一步探讨红叶李树皮微环境特征(如化学组成、粗糙度等)与地衣功能性状的关联机制,以全面揭示其支持高多样性地衣群落的内在原因。