北京生物多样性论坛第七期顺利举办

  2023年9月28日,北京生物多样性论坛第七期顺利举办。本期论坛主题为“群落物种共存”,由中国科学院植物研究所陈磊研究员组织并主持,美国路易斯安那州立大学Gaurav Kandlikar教授一同受邀作报告,北京生物多样性科学研究会理事长、中国科学院生物多样性委员会副主任兼秘书长马克平研究员作开场发言,共有200多人在线参加。
  Kandlikar教授主要分享了土壤微生物如何通过影响植物的适合度差异和生态位差异进而影响物种共存。植物与土壤微生物之间的相互作用会对植物多样性和群落动态产生重要影响。植物和土壤微生物之间的动态反馈,可以引起植物种群的负密度制约,从而形成稳定的物种共存关系。然而,过去的研究绝大多数都集中于植物-土壤负反馈对物种共存的影响,忽视了微生物介导的平均适合度差异的影响。Kandlikar与合作者主要采用野外观测、室内实验和模型模拟的方法,量化了微生物对一年生草本植物物种共存的作用。结果发现微生物介导的适合度差异是影响物种共存的关键因素:土壤微生物加剧了配对物种间适合度差异,进而使物种间形成竞争排除格局;但当适合度差异与植物间生态位差异相抵消,或物种间生态位差异大于适合度差异时,物种就可以稳定共存。这一发现对于理解土壤微生物对植物多样性的作用具有重要的意义。此外,他还介绍了在全球变化的背景下,微生物和植物相互作用的改变及其潜在影响,认为将理论、实验和观测相结合并开展合作研究是解决该领域所面临挑战的关键。
  陈磊研究员主要分享了菌根真菌如何影响植物物种共存的最新研究进展。他首先回顾了物种共存理论的发展历史,介绍了现代物种共存理论的概念:只有物种间的生态位差异大于适合度差异,物种才可以稳定共存。团队前期通过对亚热带森林林下幼苗长期动态监测、高通量测序和邻居效应模型研究发现不同功能型土壤真菌驱动了亚热带森林群落多样性,并据此提出了基于外生菌根真菌(EcM真菌)与病原真菌互作过程影响植物生存的物种共存新模式。那么,EcM真菌在丛枝菌根(AM)植物主导的热带森林群落中是否也起同样的作用?EcM和AM真菌如何影响同种密度制约(CNDD)以及异种个体之间的相互作用?土壤真菌对植物多样性的潜在影响如何?针对这些问题,研究团队通过对纳板河热带雨林的研究发现:尽管EcM真菌在热带雨林的多样性很低,但相对多度较高;邻居效应模型显示同种大树对幼苗具有显著负效应,异种大树对幼苗无显著效应,同种菌根类型的异种大树对幼苗无显著正效应,但异种菌根类型的异种大树对幼苗具有显著正效应。进一步研究发现,在热带森林群落中EcM真菌同样可以通过降低土壤中病原菌浓度,降低CNDD,从而对物种多样性产生负的作用。因此,他推测随着气候变暖和干旱加剧,EcM植物的增加将会导致热带森林群落物种多样性的丢失,但这一推测仍需进一步科学验证。

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