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研究表明如何提高塞拉多恢复计划的成功率

本站发布时间:2024-03-14 08:21:41

2024年1月提供的统计数据显示,尽管2023年亚马逊的森林砍伐减少了一半,但巴西大草原塞拉多的森林砍伐增加了43%。巴西坎皮纳斯州立大学生物研究所(IB-UNICAMP)的一个致力于塞拉多生态研究的研究小组已经强调了对抗生物群落破坏的紧迫性。然而,仅仅保护遗迹是不够的:还需要修复

恢复带来了许多挑战,例如外来草不断地重新入侵。一旦这些物种被引入牧场,它们就会迅速传播,消灭本地物种,破坏草本层,草本层是塞拉多的生物多样性保护区,也是其生态系统服务的支柱

即使牧场被废弃,它们也很难根除。所讨论的主要植物是热带牧草Urochloa spp.、Melinis minutiflora和Andropogon gayanus

为了验证对抗外来草入侵或再入侵的方法,IB-UNICAMP小组在戈伊州的Chapada dos Veadeiros国家公园进行了一项开创性研究;s、 巴西中西部。生物学家Guilherme Mazzochini及其合作者的这项研究发表在《应用生态学杂志》上

该研究是“恢复新热带干旱生态系统—植物功能成分是成功的关键吗?”主题项目的一部分,该项目的首席研究员是IB-UNICAMP教授Rafael Oliveira。他也是这篇文章的最后一位作者。倒数第二位作者是露西·罗兰,英国埃克塞特大学的教授。

“许多正在进行的恢复项目旨在在相关地区实现快速的植物覆盖,但在我们的研究中,我们表明这并不总是最好的策略。这些项目中有很大一部分缺乏一致的科学依据,而且没有成功,因为它们无法创建能够抵御干旱、生物入侵和火灾等事件的生物多样性生态系统。”

奥利维拉说:“任何恢复举措都必须基于对要恢复的生态系统生态的深刻理解。不幸的是,通常情况并非如此。”。他指导马佐奇尼的博士后研究

奥利维拉表示,生物多样性在增强对外来草入侵的抵抗力方面发挥着关键作用。他说:“我们的研究结果表明,更高的多样性减少了入侵,这可能是由于塞拉多缺乏营养的酸性土壤中的资源竞争。”

在传统的恢复项目中,在种植本地物种之前消除外来草的典型管理策略包括控制燃烧,然后在旱季频繁翻耕,以清除外来草的匍匐茎(地上匍匐茎)和根系,并杀死最近发芽的幼苗

然而,由于大量种子留在地下,以及周围环境不断涌入,外来物种在几年内重新定居并占据恢复地区的主导地位

“几十年来,生态学家一直观察到,物种丰富的当地社区比物种贫乏的社区更能抵抗入侵。在温带气候地区进行的生物多样性和生态系统功能实验证实了这些观察结果。”

“在我们的实验中,对不同物种数量的植物群落进行了测试,以了解生物多样性如何影响生产力、营养循环和抵抗入侵等。我们的研究是第一次在塞拉多进行涉及生物多样性的实验,也是仅有的少数在热带进行的实验之一,”Mazzochini说

涉及温带生态系统的研究表明,具有更多多样性的群落往往拥有较低水平的可用资源,这可能是由于具有不同生态策略的物种对资源的互补利用。这减少了外来物种的入侵,而外来物种通常需要大量资源才能保持快速生长

Mazzochini解释道:“任何环境中的植物都是通过一系列与叶、茎和根的解剖和形态相关的生态策略生存和生长的。这些特征被称为功能属性。”

“根据功能属性,植物物种可以从保守型到获得型进行分类。最具获得性的物种生长迅速,具有更轻、更嫩的营养器官,需要更多的资源。这些物种,包括外来草,被认为更具竞争力。”

“另一方面,保守物种生长更慢,结构更健壮,叶、茎和根更密,因此它们能够承受严重干旱和养分供应不足等不利条件。”

功能属性的变化用于沿保守轴对物种进行分类,他解释说,生态学家最近引入了标签协作来识别适应性。该概念以特定根长度(SRL)为中心,定义为资源获取(绝对根长度)除以资源投资(质量)

“SRL与根径之间存在直接相关性。较细的根可以更自主、更有效地吸收营养。较厚的根通常依赖于与菌根真菌的共生关系,菌根真菌与根建立互惠关系,获得植物无法获得的营养,通常是磷,作为回报,吸收光合作用产生的碳。”

“这是一个有趣的例子,说明了植物如何与其他生物相互关联,以便在许多不同的环境中茁壮成长,”他说

这项研究考虑了保守和协作这两个轴,涉及生物

More information: Guilherme G. Mazzochini et al, Effects of grass functional diversity on invasion success by exotic grasses in Cerrado grasslands, Journal of Applied Ecology (2023). DOI: 10.1111/1365-2664.14561

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