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研究人员开发了树木繁殖模型,以更好地了解它如何影响生态系统

本站发布时间:2024-02-26 16:06:14

由于通过真实世界的观测验证了新的理论模型,人们可以更好地理解一种名为“树獒”的现象对生态系统和食物网的影响

一些种类的树木会经历一个称为“繁殖”的过程,包括水果和种子同步大规模生产的周期性循环,然后在接下来的一年或几年中产量会大大降低。北海道大学的研究人员开发了新的基于计算机的獒类模型,除其他用途外,该模型有助于预测气候变化对林地和森林的影响。他们的研究成果发表在《生态建模》杂志上

最常用的动态植被模型中没有包括獒犬的影响,这一弱点促使北海道大学农业研究院的加藤富明和国家环境研究所的Lea Végh解决了这一差距

在繁殖期间种子的过度生产给树木带来了相当大的营养和能源成本,但据信它的进化是为了确保足够的种子存活。如果以种子为食的动物突然供应过剩,它们就不能全部吃掉,剩下的种子将足以长成幼苗

Végh说:“除了了解哺乳对树木的影响外,我们的模型还可以用于预测野生动物食物供应的长期趋势,如橡子的生产。”

咀嚼会导致啮齿动物数量的增加,并导致蛾、蜱和莱姆病的爆发,因此它会对人类与自然世界之间的复杂互动产生重大影响

Végh和Kato结合三种主要的繁殖理论开发了四种繁殖模型,涵盖了树木的资源预算、花粉限制和天气模式。他们的模型的最初版本集中在日本橡树(Quercus crispula)上,这使得预测能够通过当地富含橡树的温带森林研究设施的观测得到验证

结果表明,采食对林木死亡率有一定影响。当树木为开花和橡子生产分配了太多资源时,它们可能无法确保其他过程的资源,从而增加了树木的死亡率

在四个模型中,关注资源预算和花粉限制的模型与实际观测结果最为一致

加藤说:“我们的模型可以很容易地适应其他物种,使其适合全球应用,例如模拟气候变化对獒的影响,减轻对森林生态系统和人类与野生动物互动的负面影响。”

该模型的进一步发展最初将覆盖整个日本和东亚部分地区。为了更广泛地应用它,研究人员将寻求机会从美国和欧洲的合作者那里获得验证数据

More information: Lea Végh et al, Modified SEIB-DGVM enables simulation of masting in a temperate forest, Ecological Modelling (2023). DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2023.110577

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