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植物影响鸟类活动空间导致的生态系统养分损耗

日期: 2017-10-19
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摘要:

    已知植物入侵和随后的群落变化会影响营养循环,但大多数此类研究侧重于富营养化效应。针对植物引起的营养减少的效应以及同时发生的机制的研究则相对较少。在这项研究中,我们发现通常作为侵入种的椰子的入侵作用通过间接的影响,中止了外来海洋入侵物种对陆地生态系统的侵入:对鸟类的影响 - 鸟类会尽量避免筑巢在椰子树种群中,因此减少了从海洋环境带来的关键营养物质输入。这些海洋物质输入的下降导致了土壤养分的减少,叶片营养质量的下降,叶片的适度性下降及食草动物的减少。这种营养耗竭的过程比植物种群入侵导致的富营养化模式更为典型。对于空间中外来能量中断对生态系统的影响的研究表明其尚未受到接受群落变化的干扰,如植物群落转变。在热带和亚热带地区的椰子植物入侵的普遍性使得这些研究特别值得注意。

植物影响鸟类活动空间导致的生态系统养分损耗

植物影响鸟类活动空间导致的生态系统养分损耗

    同样重要的是,美洲黑斑病的近况提供了一个强有力的范例,说明植物群落的变化如何可以显著影响同种异体营养的供应,从而重塑生态系统的能量流。 椰子种群转移|间接效应|海鸟|热带岛屿通过刺激自下而上的能量流动,一个独特的营养供应链塑造了大部分生态系统的动态平衡(1,2)。辅助能的这种提高可以引发接收食物网中大量的级联变化(3-5)。近期的几篇文章已经证明,在食物链顶端的外来捕食者可以通过影响这些辅助能的传递(如鸟类)引发生态系统级联效应,从而引发生态系统结构和功能的全面转变(6,7) )。然而自上而下的影响可能不是辅助能中断的唯一机制。在这里,我们证明椰子科植物的增殖通过为鸟类栖息地造成不良影响而造成相似的营养物质消耗,具有较高的效果。鉴于这种植物在热带地区的全球扩散,我们的观察有广泛的适用性。更宽泛地说,这一观察结果表明,同种异体辅助能可能受到受体系统物种特征的阻碍,使接受者体系比以前承认的辅助能运动更为积极。已经确定的是,一种物种的生物入侵通常可以通过改变营养循环(8,9)在入侵的生态系统中具有级联效应。然而,在引入植物改变营养循环的大多数病例研究中,级联效应是由于植物对土壤的输入增加(来自增加的凋落物或直接固氮)的结果)(10,11)。推测是引进物种通常从营养丰富中获益(12)。然而,最近的工作记录了一些入侵植物在低营养环境中表现良好(13)表明,需要对专门从事低营养系统的引进植物进行更多的研究。 椰子可能起源于东南亚,然后通过天然(水)和人为散布(14)从这个起点开始区域辐射。科莫斯的单一主要立场现在在世界各地的热带和亚热带周围的许多岛屿和沿海森林中是常见的(参见Cocos nuci-fera:SI文本中的帕尔米拉的历史和当前状态)。在Palmyra环礁的Nucifera优势梯度上工作,这项研究考察了Nucifera增殖对生态系统生态学的影响。我们首先考察了在Nucifera和普通天然树种之间的栖息地偏好,Pisonia grandis和Tournefortia argentea都在横断面和宽度范围内。然后,我们检查了无花果优势对土壤和叶面营养水平的影响,以及叶面营养对叶片适口性和食草动物变化的影响。最后,为了证明高的椰子丰度是低土壤养分的一个原因而不是低土壤养分的影响(因为已知棕榈能够持续存在低营养土壤),我们比较了由疏浚填充物和天然产物制成的胰岛之间的营养水平含有不同森林类型的小岛。这种比较也使我们限制了营养物质变化发生的最长时间。

阅读原文请点击:PNAS文章.pdf

 


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