破解生态修复“梦境”之困有了新思路

时间： 2023-11-07 03:04     浏览量：510

《科学》封面。

本报讯（记者张双虎）近日，复旦大学生命科学学院教授贺强团队等通过构建和分析包含64个国家、2594组实验的全球动物消费者效应数据库，以及全球植物互作与恢复数据库，在全球尺度上系统研究了植食动物对植被恢复的下行效应、调控因素及管理措施，相关研究为破解生态修复“梦境”之困提供了新思路。成果以封面论文形式发表于《科学》，并配发专文评述。

植被是地球上诸多生态系统的基础，发挥着维持生物多样性、碳固持、调蓄洪泛等一系列关键生态功能。“人们认为植被恢复后，植食动物、捕食动物也会按营养级自下而上逐步自然恢复，即上行效应，这就是生态修复中的‘梦境假说’。”贺强说。然而，长期以来，许多基于上行效应的植被修复工程并不成功，有的长时间未恢复至自然植被状态。如何破解这一“梦境”之困，成为生态系统修复中亟待解决的关键问题。

为此，贺强团队和云南大学、中国科学院植物研究所、北京大学等国内外20余家研究机构合作，发现植食动物对全球范围内的许多植被恢复具有强烈的下行效应。

多度是指种群在生态系统中的数量和分布。贺强表示，在自然生态系统中，植食动物通常抑制植被多度，从而提高植物多样性；而在处于恢复阶段的退化生态系统中，植食动物对植物多度的抑制作用更强烈，并转而显著降低植物多样性。植食动物对植被恢复的这种抑制作用在人工种植的植被及水生生态系统中尤为强烈。

研究还发现，在处于恢复阶段的退化生态系统中，植食动物对植被的下行效应更易受到气候、植物功能群、植食动物功能群等因素的影响。在气温更高、降水更少的地区，植被恢复会遭受更为强烈的植食效应；相比土著植食动物，外来入侵植食动物、家畜会更强烈地抑制植被恢复；虽然植食动物强烈抑制土著植物的恢复，但通常不显著影响外来入侵植物的多度。

此外，进一步比较分析不同管理措施发现，通过暂时去除植食动物或重引入捕食动物来控制植食作用，可使植被多度恢复增大约1至4倍。这种增效作用甚至显著高于控制竞争植物、配置互惠植物等管理措施的增效作用。

当前，大规模植被恢复工程正在全球许多地区快速推进。该研究表明，管理植食作用等下行效应将有助于这些大型植被恢复工程的优化推广，也为近年来有关通过恢复食物网结构而提升生态系统多样性和自维持能力的“营养级再野化”倡议提供了实证支撑。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.add2814

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