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中國科學(xué)院昆明植物研究所
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科研進(jìn)展

中國西南山地不同海拔梯度精準(zhǔn)傳粉網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究取得新進(jìn)展

文章來源:生物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  |  發(fā)布時(shí)間:2018-10-10  |  作者:趙延會(huì)  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

  物種互作式樣與生態(tài)系統(tǒng)功能密切相關(guān)。在群落水平研究傳粉網(wǎng)絡(luò)的建成和維持機(jī)制對(duì)認(rèn)識(shí)生物多樣性的產(chǎn)生和演化有重要意義,是近年來生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳粉網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的準(zhǔn)確性,是深入探討傳粉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征、動(dòng)態(tài)變化及影響因素的關(guān)鍵。以往的研究大多通過野外直接觀察訪花者對(duì)植物花朵的訪問構(gòu)建傳粉網(wǎng)絡(luò)。這種方法構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)僅從訪花者角度描述取食偏好,應(yīng)被作為訪問網(wǎng)更為貼切。從植物角度來看,訪花者將同種植物的花粉傳播到柱頭上實(shí)現(xiàn)傳粉,僅取食花報(bào)酬但并不傳播花粉為盜竊者。因此,構(gòu)建真實(shí)的傳粉網(wǎng)絡(luò)需要甄別傳粉者還是盜竊者。 

  近期,中國科學(xué)院昆明植物研究所王紅研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在中國西南山地的玉龍雪山開展了不同海拔梯度(2700-3900米)的高山草甸群落傳粉網(wǎng)絡(luò)的研究。利用野外昆蟲訪花調(diào)查,構(gòu)建了該區(qū)域內(nèi)202763102種植物的花粉形態(tài)數(shù)據(jù)庫,并通過攜帶花粉精準(zhǔn)分析以明晰昆蟲的傳粉角色(傳粉者或盜竊者)。 

  研究發(fā)現(xiàn)訪問網(wǎng)絡(luò)中有11-17%的非傳粉鏈接(盜竊者-植物鏈接),去除這些非傳粉鏈接后傳粉網(wǎng)絡(luò)的物種豐富度和嵌套結(jié)構(gòu)顯著降低,而特化和模塊水平顯著升高。理論研究表明具有較高的物種豐富度和嵌套結(jié)構(gòu),以及較低的特化水平和模塊結(jié)構(gòu)時(shí)互惠網(wǎng)絡(luò)越穩(wěn)定。因此該研究提出僅利用訪問網(wǎng)絡(luò)研究植物-傳粉者關(guān)系會(huì)高估互作的冗余度,從而低估物種互作受到氣候變化等干擾的威脅。 

  此外,該研究發(fā)現(xiàn)盜竊者是對(duì)模塊結(jié)構(gòu)維持起次要作用的外圍物種,并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)的嵌套結(jié)構(gòu)的維持有正面作用,因此盜竊者在網(wǎng)絡(luò)中扮演的角色可以解釋網(wǎng)絡(luò)間差異產(chǎn)生的原因。研究提出花粉分析可以有效判斷訪花者的傳粉角色,結(jié)合野外觀察能夠構(gòu)建精準(zhǔn)的傳粉網(wǎng),有助于深層次地解析植物與傳粉者的互惠關(guān)系。同時(shí)提示其它互惠網(wǎng)絡(luò)的研究也應(yīng)重視檢測(cè)和去除非互惠(盜竊者)鏈接。 

  該研究成果以“The topological differences between visitation and pollen transport networks: a comparison in species rich communities of the Himalaya-Hengduan Mountains”為題,發(fā)表于國際生態(tài)學(xué)主流期刊Oikos,趙延會(huì)博士為該論文的第一作者。 

  文章鏈接 

 

  1. 玉龍雪山四個(gè)不同海拔草甸群落所有9輪調(diào)查數(shù)據(jù)匯總的訪問網(wǎng)(灰線+紅線鏈接)與傳粉網(wǎng)(灰線鏈接)??招膱A代表植物,實(shí)心圓代表昆蟲。線代表植物-昆蟲發(fā)生相互作用,灰線為傳粉鏈接,紅線為非傳粉鏈接,線的寬度與訪問頻率成正比。 

   

 

  2. 特化水平、模塊結(jié)構(gòu)和嵌套結(jié)構(gòu)在訪問網(wǎng)和傳粉網(wǎng)中的比較。 

 

  3. 玉龍雪山不同海拔高山草甸群落中蟲媒植物花粉形態(tài)庫示意圖。 


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