《Aquatic Ecology》:A call for integrating aquatic perspectives more widely into studies of fruit–animal interactions
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肉质果实(fleshy fruits)是许多陆生和水生动物的重要资源,尤其在热带雨林和河流中。食果性(frugivory)是植物与动物之间一种基础相互作用,有助于种子传播和生物多样性维持。尽管河岸植物落下的果实在水生资源输入中扮演重要角色,但这些生态系统过程尚
肉质果实(fleshy fruits)是许多陆生和水生动物的重要资源,尤其在热带雨林和河流中。食果性(frugivory)是植物与动物之间一种基础相互作用,有助于种子传播和生物多样性维持。尽管河岸植物落下的果实在水生资源输入中扮演重要角色,但这些生态系统过程尚未被广泛研究,这可能导致地理和功能性状偏差。研究人员通过文献计量分析(bibliographical analysis)证明了这一信息空白。研究人员发现,研究存在明显的地理偏差,美洲尤其是巴西的研究更为频繁,而其他热带地区,如亚洲和非洲的热带区域则存在不足。相比之下,热带陆地生态系统中的果实-动物相互作用研究远比水生生态系统频繁。一些最初为陆地研究开发的方法和概念可以应用于热带淡水和海洋生态系统,为其功能提供新见解。这种整合可以促进对陆地-水生联系的更全面理解,同时促进研究伙伴关系中更大的协作和公平。
该论文发表于《Aquatic Ecology》,通过全球文献计量分析,系统评估了果实-动物相互作用研究在地理分布、环境类型和研究主题上的偏差,并呼吁将水生生态系统的视角更广泛地纳入该领域。
研究背景指出,肉质果实(fleshy fruits)是许多陆生和水生动物的重要食物资源,尤其在热带雨林和河流中。食果性(frugivory,动物取食果实并传播种子的现象)作为植物-动物相互作用的基础,对种子传播和生物多样性维持至关重要。尽管河岸植物掉落的果实是水生生态系统的重要资源输入,但相关研究远少于陆地生态系统。由于淡水生态系统覆盖地球面积约2%,却栖息着约12%的已知物种,且其中约24%面临灭绝风险,但保护研究相对匮乏。这种知识空白可能导致保护决策偏差,因此有必要识别研究中的偏差和空白。
研究人员在Web of Science数据库检索了1945年至2024年12月间的相关文献,使用包括“fruit predation”“seed dispersal”等关键词组合,共获得8321篇论文,经筛选后5572篇纳入分析。研究按环境类型(陆地、淡水、海洋、红树林、淡水-陆地界面、海洋-陆地界面等)和地理坐标进行分类,并采用线性回归和分段回归分析发表量时间趋势,使用VOSviewer 1.6.18软件进行术语共现和作者合作网络分析。
结果显示,陆地生态系统研究占绝对优势(5304篇),其他生态系统仅242篇。发表量随时间显著增长,但其他生态系统在1990年后才加速,而陆地研究在2018年前后可能经历增速变化。地理分布上,研究地点涉及144个国家,但高度集中于美洲,巴西和美国两国合计占陆地研究超25%和淡水研究超30%,而热带亚洲和非洲(如刚果盆地、赞比西-伊尼扬巴内森林)存在明显缺口。术语分析表明,陆地研究最频繁的术语是“ant”(蚂蚁)、“seed predation”(种子捕食)和“seedling”(幼苗),分别出现1459次、1380次和1273次;其他生态系统最频繁的术语是“fish”(鱼)、“propagule”(繁殖体)和“diet”(食性),出现次数分别为175次、90次和78次。陆地研究已从早期描述性主题(如“flower”)转向“connectivity”(连通性)、“functional diversity”(功能多样性)和“anthropogenic disturbances”(人为干扰)等综合性主题,而水生研究仍以描述性为主,刚开始涉及“connectivity”和“climate change”。作者合作网络显示,陆地研究涉及125个国家形成20个聚类,水生及其他系统研究涉及48个国家形成10个聚类,巴西、美国、德国、西班牙等为多个聚类间的枢纽。
讨论部分指出,研究存在三重偏差:环境上偏向陆地和脊椎动物(尤其是鸟类和灵长类);地理上集中在美洲;方法上由于水生采样困难(如鱼类常需捕捞、催吐或解剖)导致研究成本高。这些偏差与Wallacean短缺(物种分布知识不足)、Prestonian短缺(物种丰度知识不足)、Eltonian短缺(生态相互作用知识不足)及Tinbergen短缺(行为知识不足)相关。讨论还强调,现有研究过度关注肉质果实的动物传播,而忽视了干果在内吞传播中的潜在作用,并提出跨区域分解实验、标准化果实类型和应用DNA宏条形码(DNA metabarcoding)等新兴技术作为解决方案。
最后,研究结论呼吁从陆地和水生视角的分离转向综合视角,优先在未被充分研究的热带地区(如非洲和东南亚)开展重复果实输入实验;使用DNA宏条形码检测非鱼类类群的食果性;深入研究水生生物在种子传播和生态系统恢复中的作用;并建立包容性合作网络,吸纳来自生物多样性丰富但资金不足地区的科学家,结合公民科学倡议及传统和原住民社区的参与。这种整合有助于在气候变化和栖息地破坏背景下,增强对生态相互作用的理解并支撑保护与恢复实践。