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同时起作用的全球变化因子的数量对植物群落的多样性具有负面影响——无论这些因子的性质如何。这是康斯坦茨大学生态学家最近一项研究的发现之一。
作为气候变化的一个组成部分,全球变暖可能是生态系统生态平衡和全球生物多样性面临的最知名风险之一。然而,随着同时起作用的因素的数量和强度的增加,全球生态系统也暴露在许多其他人为引起的全球变化因子(GCFs)之下。例子包括光污染,即人造光源造成夜空变亮,或杀虫剂(如杀菌剂)在环境中的积累。“我们非常清楚这些因素是如何单独影响生态系统的一部分的,比如植物群落。事实上,他们对社区的个人影响可能非常不同,甚至相反,”最近这项研究的第一作者、康斯坦茨大学生物系Mark van Kleunen实验室的博士生Benedikt Speißer解释道。
当一个生态系统同时暴露于其中几个因素时,会发生什么还没有得到很好的研究,尽管这可能是大多数自然生态系统的情况。为了解决这一知识不足的问题,由Mark van Kleunen领导的生态学家调查了同时起作用的GCFs如何影响植物群落的组成和生产力,以及众多因素在其中发挥的作用。为此目的,他们创造了小型人工生态群落——通常被称为中型生态系统——由中欧本土的九种不同的草和蛙类组成,这些选择的物种在中欧广泛分布,而且经常共存。在受控条件下,研究人员随后将这些中型生态系统暴露在不同数量的GCFs中(0、1、2、4或6),持续数周。van Kleunen解释说:“在我们的实验中,我们选择了那些确实经常同时作用于生态系统,但在各自的化学和物理性质上有很大不同的GCFs。”除了已经提到的GCFs(气候变暖、光污染和杀菌剂积累)之外,微塑料污染、富营养化(生态系统中营养物质的积累)和土壤盐碱化也是研究的其他因素。研究人员发现,随着GCFs同时作用的数量增加,植物群落中的生物量产量也会增加。
“GCFs越多,包含高影响因素(如富营养化)的可能性就越大。在这些情况下,由于营养物质的高可用性,人们可以期望更高的生产力,”Speißer解释道。然而,研究人员的分析表明,其他因素之间的相互作用也会导致这种影响。在植物群落多样性方面,研究人员发现,随着同时作用于群落的GCFs数量的增加,中观生态系统的物种多样性下降——无论所涉及因素的质量如何。更重要的是,当单独考虑时,所研究的所有GCFs都没有对介生态圈内的多样性产生负面影响。“这表明,当多个GCFs同时起作用时,可能会产生新的影响。van Kleunen总结道:“考虑到同时起作用的GCFs的数量和强度在未来很可能会增加,更好地研究这种‘多因素过程’以避免令人不快的意外是很重要的。”
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