近日,華東師范大學生態與環境科學學院閻恩榮教授團隊在國際生態學頂級期刊Ecology Letters上發表了題為“Seasonally Changing Interactions of Species Traits of Termites and Trees Promote Complementarity in Coarse Wood Decomposition”的研究成果,揭示了森林白蟻和樹木功能性狀通過季節性互補促進木質殘體分解的生態學機制,為理解生態系統碳循環背后的生物多樣性效應提供了新的見解。

Ecology Letters 刊發華東師大閻恩榮教授團隊研究成果
生態位差異和資源的互補利用是理解生物多樣性調節生態系統過程與功能的關鍵理論之一。然而,關于動物和植物如何在時間和空間兩個維度上通過生態位差異和資源的互補利用來促進凋落物分解和碳周轉過程的機制尚不清楚。閻恩榮教授團隊依托在浙江舟山群島和天童山布設的“China-FunLog”倒木分解長期控制實驗,跟蹤了27種不同功能策略的樹木與5種白蟻的相互作用在四年不同季節的變化特征后發現:不同于熱帶地區,亞熱帶白蟻不同種類具有明顯的物候錯位,體型較小的白蟻(圖1A)在夏季活動最為頻繁,體型較大的白蟻(圖1B)喜低溫,在晚秋活動強,反映了白蟻活動的時間生態位差異(圖2A)。與此同時,體型小的白蟻下顎不發達,主要取食營養含量高、木質密度低的樹木殘體,而體型大的白蟻下顎發達,能夠取食各種營養與木質密度的樹木殘體,反映了白蟻取食偏好的生態位差異(圖2BC)。

圖1. 兩種體型和口器發達程度不同的白蟻。A為小體型白蟻(Reticulitermes periflaviceps Ping&Xu,1993),B為大體型白蟻(Odontotermes formosanus Shiraki,1909)。

圖2. 白蟻與樹種性狀相互作用對木質殘體分解的季節性概念模型和觀測結果圖示。
正是由于不同白蟻種類間物候生態位與食物生態位在時間(季節)和空間(食物供給)維度上的互補效應,既維持了不同功能策略白蟻的群落物種共存,也促進了不同質量木質殘體在不同時間維持穩定的分解過程(圖2D)。這個研究發現表明,植物和動物功能性狀共變異的互補性在碳循環中起著重要作用。
論文第一作者郭超博士目前作為洪堡學者在德國德累斯頓工業大學繼續從事凋落物分解研究,論文通訊作者為華東師范大學閻恩榮教授,合作者包括阿姆斯特丹自由大學Johannes H. C. Cornelissen教授,以及德累斯頓工業大學Sebastian Seibold教授。該研究得到了國家自然科學基金重點項目(32030068)和青年基金項目(32101275)的資助。
近年來,閻恩榮教授團隊在動植物互作對凋落物分解和生態系統功能的影響研究中取得系列進展,相關成果發表在Nature Ecology & Evolution、Trends in Ecology & Evolution、Ecology Letters、Ecology、Journal of Ecology和Functional Ecology等國際一流生態學期刊上。
附:
論文鏈接:https://doi.org/10.1111/ele.70002
來源|生態與環境科學學院、科技處 編輯|史佳妮 編審|郭文君