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《区域气候和地方尺度的生物接受度解释了澳大利亚一年植物群落中本地-外来物种的丰富度关系》

  • 来源专题：外来生物入侵
  • 编译者： 王成卓
  • 发布时间：2018-09-23

  • 在个体相互作用的小空间尺度上，原生物种和外来物种的丰富度预期呈负相关，而在更大的空间尺度上则呈正相关，因为有更多种类的栖息地被取样。然而，有一系列的本土-外来的丰富关系(NERRs)被报道称，小尺度为正相关，大尺度为负相关。我们提出了一个层次元宏框架来解释对比的NERRs是如何在尺度和研究系统中出现的，然后将这个框架应用到西澳大利亚西南部入侵的冬季植物系统的NERRs中。在多层结构方程模型中，我们从社区(0.09平方米)到群落(225平方米)到元社区(大于10公顷)的空间尺度上分析了NERRs。与以往的许多研究相比，本土和外来的丰富度在邻域尺度上呈正相关，而在较大尺度上没有显著相关。土壤表面性质的非均质性弱，但与群落规模的原生和外来丰富性呈正相关。元群落外来丰富度随区域温度和湿度的增加而显著增加，但与本地丰富度的关系呈负相关关系，且弱得多。因此，我们证明了中性NERRs可以在更大的尺度上出现，这是由于本地和外来物种池的差异气候过滤导致的。

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  • 《Journal of Ecology:植物物种丰富度对气候变化的响应更大程度上决定于所移栽地点的植物群落物种丰富度》
    • 来源专题：长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：changjiang
    • 发布时间：2019-04-26
    • 　多数原位增温试验表明增温可能会导致生物多样性的丧失。然而，由于这些原位增温试验进行的时间较短，尚未观测到那些追踪气候变化的植物对物种丰富度的影响。理论上，原位经历增温的物种可能最终会与追踪气候变化的物种相遇，从而共同影响增温区域生物多样性的变化模式。然而，到目前为止物种获得与丧失对物种丰富度净变化的相对作用目前仍然不清楚。 　　中国科学院青藏高原研究所和中国科学院地球科学卓越中心汪诗平研究员课题组利用山体垂直带双向移栽植物群落试验验证了气候以及追踪气候变化的群落将共同影响植物物种丰富度对气候变化响应的假设。该试验在青藏高原进行了10年观测，不同海拔高度3个带土移栽的植物群落进行双向移栽，从高海拔移到低海拔为暖湿变化，从低海拔移到高海拔为冷干变化。同海拔高度移栽的群落作为对照代表了追踪气候变化的群落。 　　他们发现，相对于对照而言，总体上移栽到低海拔的群落物种丰富度是净增加的，获得了新物种且获得的速率较高；这种效应的程度取决于特定的海拔高度。移栽到高海拔的群落物种丰富度或者增加或者降低，取决于具体的海拔高度。获得的物种数比丧失的物种数更能预测物种丰富度的净变化（50% vs 9%）。气候变化条件下接受地和移栽地植物群落物种丰富度都与物种丰富度的变化密切相关，而非生物环境因子并不能很好的解释其变化。优势植物盖度的变化不能预测物种丰富度、物种获得和丧失的数量。因此，我们的结果表明，在接受地群落从追踪气候变化的物种中所获得的物种数、而不是原群落丧失的物种数，很好的解释了物种丰富度的变化。 　　我们的结果进一步表明，以前利用有物理障碍阻止植物扩散的方式进行增温的试验方法（如开顶箱）可能高估了增温对植物多样性的负面影响，因为没有考虑到物种获得的情景。我们的研究强调了在探讨气候变化对植物多样性影响时，除了要考虑环境因子外，还要考虑生物因子对植物多样性变化的影响。 　　该研究成果以“Richness of plant communities plays a larger role than climate in determining responses of species richness to climate change”为题在线发表于Journal of Ecology上。我所博士研究生王奇为第一作者，汪诗平研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”、基金委重点基金以及中国科学院重点发展等项的资助。 　　文章链接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.13148 图1 不同海拔高度双向移栽对物种丰富度变化及其变化速率的影响 图2物种获得与丧失与物种丰富度变化的关系
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  • 《研究揭示植物繁殖策略的大尺度格局和驱动机制》
    • 来源专题：生物育种
    • 编译者：姜丽华
    • 发布时间：2023-04-09
    • 生物界主要有两种繁殖方式：有性繁殖和无性繁殖。在植物界，有性繁殖通常指种子繁殖，而无性繁殖最常见的形式是营养繁殖或克隆生长。科学家们对两种繁殖方式的优劣势、进化意义及环境因素的影响开展了大量研究，我们仍然对两种繁殖方式的生态地理格局知之甚少。例如，繁殖方式随温度梯度如何变化？学界通常认为有性繁殖过程包括传粉、结实、种子萌发等比无性繁殖需要更高的温度，低温有利于克隆繁殖，但近期的研究结果对此存在争议。   哪些物种更可能进行克隆繁殖？哪些环境条件有利于克隆繁殖？是植物性状还是环境变量更能解释植物的克隆性？为了回答这些科学问题，中国科学院武汉植物园宏观生态学学科组联合中国科学院东北地理与农业生态研究所和澳大利亚新南威尔士大学的研究人员以澳大利亚4,116个物种的914,456个分布数据为基础，量化了克隆植物的概率与4个植物特征和16个环境变量之间的二元关系。   研究结果表明，克隆植物的概率与植物特征的关系更强烈，与环境变量的关系相对较弱。矮小植物、草本、单子叶植物更可能进行克隆繁殖，并且克隆植物在低温、低太阳辐射、高水分供应、高净初级生产力和高土壤有机碳和氮含量的环境中更常见。高大植物、木本、双子叶植物通常只能有性繁殖，并且非克隆植物在干燥和土壤贫瘠的环境中更常见。这一重要发现将推进人们对植物繁殖策略大尺度格局及两种繁殖方式进化意义的理解。表明克隆繁殖是植物在资源丰富的环境下进行种群扩张的策略，而不是在环境胁迫条件下替代有性繁殖的保障策略。   研究成果以“Factors that shape large-scale gradients in clonality”为题，发表于生态和地理学经典期刊Journal of Biogeography，中国科学院东北地理与农业生态研究所张红香研究员为论文的第一作者，中国科学院武汉植物园陈思翀研究员为论文的通讯作者，澳大利亚新南威尔士大学的Stephen P. Bonser教授、荣誉学生Timothy Hitchcock和Angela T. Moles教授为论文的共同作者。
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