《植物遗传多样性影响多种营养水平和营养相互作用》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2022-12-28
  • 种内遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。大量证据表明,植物遗传多样性对植物性能有积极影响。然而,目前还不清楚植物遗传多样性是否通过降低植物拮抗剂对不同植物生命形式、生态系统和气候区的营养水平压力来提高植物性能。在这里,我们分析了413项研究中报告的4702种效应大小,这些研究考虑了植物遗传多样性对营养群及其相互作用的影响。我们发现,植物遗传多样性的增加降低了无脊椎动物食草动物、杂草、植物喂养线虫和植物疾病等植物拮抗剂的性能,同时增加了植物和食草动物的天敌的性能。结构方程建模表明,植物遗传多样性部分通过降低植物拮抗剂压力来提高植物性能。这些结果表明,植物遗传多样性通常会影响多种营养水平,以加强管理生态系统中的自然害虫控制和消费者对自然生态系统中植物的控制,以促进可持续的植物生产。
  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41467-022-35087-7
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    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2025-04-24
    • 广义的青藏高原包括青藏高原(狭义)、横断山、喜马拉雅和中亚山地(部分),被称为地球“第三极”,平均海拔达4054米。3月24日,中国科学院昆明植物研究所李德铢研究团队在全球变化与生态学领域国际权威期刊Global Change Biology发表了题为Incorporating genetic diversity to optimize the plant conservation network in the Third Pole(Wambulwa 等,2025)的研究成果,该研究系统整合分析了第三极区域内植物遗传多样性格局,提出了基于遗传多样性的保护地体系优化若干建议。近日,Global Change Biology发表了南非比勒陀利亚大学Kenneth Oberlander博士撰写的特邀评论文章A Third biodiversity metric in the Third Pole,对该文进行了专题评论,并进一步强调了遗传多样性在生物多样性保护中的重要意义。 评论指出,当前大多数保护区规划主要依据物种多样性,有时考虑种上多样性指标,如系统发育多样性、功能或生态系统多样性,这些方法通常假设物种为不可分割的基本单元。然而,同一物种内部的遗传变异不仅广泛存在,而且对维持生态系统的适应性和稳定性具有不可替代的作用。最近的研究表明,长期被忽视的种内“遗传多样性”亟需成为未来保护地规划的关键度量。 评论特别指出,Wambulwa 等(2025)发现第三极区域植物遗传多样性主要受气候和地形因素驱动,而人类活动的影响相对较弱。这表明该区域的遗传格局在很大程度上反映了自然状态下的图景,受到人类活动干扰程度相对较轻。因此,基于环境变量对未来物种分布格局的预测具有较高可靠性。值得一提的是,研究还结合生态位模型对物种在不同时期的潜在分布进行了模拟,并纳入自然扩散能力参数,使预测更接近实际。尽管物种空间位移的幅度不大,但其对遗传多样性的潜在影响不容忽视,未来第三极可能面临7%–15%的遗传多样性丧失风险。评论强调,Wambulwa 等(2025)的研究具有两方面的创新意义:其一,遗传多样性与物种多样性在空间分布上明显不同且无显著相关性,凸显了遗传多样性作为生物多样性独立维度的意义;其二,在保护规划中纳入遗传多样性信息后可能改变保护优先区的空间布局,因为有超过70%的新增优先区位于现有保护地体系之外。评论指出了该研究在采样区域(主要集中在横断山区)与物种覆盖度(仅96种的数据)方面的局限性,认为这主要受限于现有公开发表的遗传多样性数据。尽管如此,评论认为该研究的科学结论仍具有高度的说服力与启发意义。 评论最后强调,该研究的核心创新点在于揭示了遗传多样性纳入保护规划后可能引发的保护格局重大调整。面对日益严峻的全球生物多样性与生态保护的挑战,如何系统地将种内遗传多样性纳入保护体系,已成为全球生物多样性治理亟待应对的关键议题。评论呼吁各国政策制定者应充分认识遗传多样性的独立价值,将其纳入国家和国际生物多样性保护的评估与行动框架。 据悉,Global Change Biology仅约5%的录用论文获得特邀专家评论的机会。该类评论由期刊特邀领域内的权威专家撰写,旨在突出原始研究的创新性与科学贡献,提升其在学术界和公众中的关注度和影响力。
  • 《生态系统多样性来自:植物与食草动物的强相互作用》

    • 来源专题:土壤、生物与环境
    • 编译者:李卫民
    • 发布时间:2017-03-28
    • In the past decades, we have seen a dramatic decline in biodiversity around the world. Every day, species are irrecoverably lost on an unprecedented scale. This also has an impact on the stability and productivity of ecosystems. Hence it is indispensable to understand the mechanisms that impact biodiversity, particularly in the case of primary producers such as algae and plants that form the basis of nearly all natural food webs and ecosystems. Sophie Gröndahl is a doctoral researcher in the working group of Dr Patrick Fink at the University of Cologne's Zoological Institute. In an experimental study on algae from freshwater biofilms, she was able to show that both the availability of nutrients and the diversity of consumer species (herbivores) have a significant positive impact on the diversity of photosynthetic organisms. This means that a high degree of biodiversity on one level of the food chain has a positive impact on biodiversity on the level directly below it. Fink and Gröndahl moreover found out that nutrient availability and the diversity of consumer species do not impact the biodiversity of the algae population separately, but rather interact and mutually influence each other. For example, if nutrient pollution is high -- which is often the case in the overfertilization of freshwater caused by humans -- the positive effect of the greater diversity of herbivorous consumers on the biodiversity of the algae population is lost. In an overfertilized system, it appears that one of the most important mechanisms sustaining producer diversity no longer functions correctly, which has far-reaching ramifications for our understanding of how to maintain biodiversity -- not only in freshwater environments, but in all kinds of ecosystems. The study 'Consumer species richness and nutrients interact in determining producer diversity' was published in the current issue of Scientific Reports. It is part of the research project 'Interactions between consumer and resource diversity under changing environmental conditions' at the University of Cologne, which is funded by the German Research Foundation (DFG).