为什么热带森林如此多样化?新的
研究揭示“天敌”的作用

耶鲁大学的一项新研究证实了一个长期存在的假设,即专门的“天敌”的存在促进了热带地区的生物多样性。除非它没有。
热带森林幼苗
由Chokniti Khongchum通过Shutterstock
生态学家长期以来一直在努力解释为什么热带森林有这么多不同的树木。出现的一个主导理论争辩说,每个工厂都有一个专家的自然敌人,有助于保持那种植物的人群检查 - 并允许其他人茁壮成长。

耶鲁研究人员的一项新研究发现,这种现象称为Janzen-Connell假设,确实促进了热带物种的共存 - 除非它没有。

写作在杂志中生态封信他们指出,不同物种对这些天敌的易感程度可能存在很大差异。通过理论模型以及对巴拿马巴罗科罗拉多岛收集的数据的分析,他们表明,这些差异可以为一些可能形成群落的物种创造竞争优势较少的稳定而不是更稳定。

“我们的分析表明,这岛上的自然敌人实际上可能会损害许多物种生存而不是均匀帮助物种共存的能力,”西蒙树桩是森林林业与环境研究学院的博士后助理(F&es)。“这次发现问题 - 或者至少增加了一个重要的警告 - 在社区生态学中的一个主要假设。至少它表明可能需要其他解释。“
这次发现问题 - 或者至少增加了一个重要的警告 - 在社区生态学中的一个主要假设。至少它表明可能需要其他解释。
- Simon Stump,博士后助理
该研究共同撰写莉莎Comita是F&ET的热带森林生态助理教授。

Janzen-Connell假设是在20世纪70年代初推出的广泛认可的理论,提出了树木共存的多样性,因为专门的“天生敌人” - 无论是食草昆虫还是真菌病原体 - 降低种子和幼苗的存活率。当种子分散在父母附近或在同一种类的成员附近时,这种结果特别普遍,在那里更有可能找到这些天然敌人。该现象称为结特负密度依赖性(CNDD)。

根据假设,稀有物种从这种现象中受益更多 - 由于与常见的植物物种相比,遗传般的地球“自由”,给予他们比普通幼苗更好的生存机会。理论上,这是防止任何物种变得太常见或过于罕见。

然而,斯汤普说,近年来,科学家们发现,这种关系对所有物种来说往往是不一样的。“越来越多的人发现,一些物种在很大程度上对这些天敌免疫,而另一些物种则更容易受到影响。”

为了测试理论,树桩和科尼塔开发了一种模拟树木之间竞争的理论模型。它预测了物种对其“自然敌人”的脆弱程度如何影响它是否灭绝,以及种子分散模式如何影响这些结果。

根据他们的发现,如果稀有植物物种更容易受到天然敌人的影响,社区的稳定性较小,特别是当分散低时。此外,他们发现对敌人的敏感性的变化可能比多种其他竞争因素的多样性更危害。
我们的研究表明,将实地数据与理论模型相结合,可以极大地促进我们对复杂系统的理解,比如热带森林。
-热带森林生态学助理教授Liza Comita
为了说明他们的调查结果,他们在Barro Colorado岛的低地热带地区的树种中应用了关于CNDD的CNDD估计数据,在那里,Comita在过去的17年进行了研究。

在对Barro Colorado岛森林中的幼苗生存的长期数据分析中,Comita及其同事报告说http://science.sciencemag.org/content/329/5989/33">在杂志中科学与社区中的更多常见物种相比,这种稀有物种往往更容易受到尖锐的负密度依赖性的影响。

“因此,与常见的假设相反的假设,即结特负密度依赖始终促进树分,我们的新理论研究表明它可能实际上减少了共存的物种数量,”她说。

她补充说:“我们的研究表明,如何与理论模型的领域的数据组合如何导致我们对诸如热带森林等复杂系统的理解方面的重要进步。”
——凯文Dennehy kevin.denenehy@yale.edu.203 436-4842

发布时间:2018年8月22日
笔记耶鲁大学环境学院(YSE)的前身是耶鲁大学林业与环境研究学院(F&ES)。2020年7月1日之前的新闻报道,是指当时的学校名称。

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