发现森林受益于树种多样性和遗传多样性

今天发表在eLife上的一项研究表明，重新造林项目应包括多种树种，并确保每个物种的遗传多样性，以最大限度地提高新森林的健康和生产力。

研究结果表明，在确定森林中树木的组合以确保维持功能性生态系统时，应仔细考虑树木与其他生物之间复杂的相互作用。

多样性对于健康的生态系统至关重要。由多种树种组成的森林生产力更高，因为它们可以更有效地利用资源。这是因为不同的物种占据了不同的生态位——这意味着它们具有不同的最佳物理和环境条件，例如它们的地形，并且与其他物种有不同的相互作用，例如捕食事件，这意味着它们竞争较少。

此外，拥有多种树种可以减少可能争夺树木养分的食草动物和土壤真菌的负面影响。很少有研究关注森林中每个树种的遗传多样性的作用，但一些植物研究表明，一个物种的遗传多样性也对生态系统有益。

“为了更好地了解遗传多样性对森林的影响并指导重新造林工作，我们研究了物种多样性和物种内的遗传多样性如何影响森林生产力，”该研究的共同主要作者、博士生TingTang说。中国科学院大学学生，中国北京。

唐和同事使用了亚热带森林中长期大型树种和遗传多样性实验的数据。树种多样性和物种内的遗传多样性被操纵以产生四种不同的植物多样性水平，该团队测量了五种已知具有高度可变性并与资源获取率相关的结构和化学叶片性状。

该团队的调查表明，在拥有多种树种的森林中生长的树木比在单一物种(或单一栽培)森林中生长的树木生产力更高。与单一栽培森林相比，拥有四种不同树种的森林土壤真菌的多样性较低，从而减少了树木与真菌竞争资源的需要。与单一栽培森林相比，来自食草动物的压力也更小。

该团队没有发现森林中的土壤真菌多样性或食草动物压力减少，其中包括一种具有四种不同遗传背景的树种。但是，拥有四种不同树种的森林——每棵树都来自四个遗传上不同的科群——确实对真菌多样性和食草动物压力产生了有益影响。

“我们发现，物种和遗传多样性都通过提高树木最大限度利用资源的能力，同时减少食草动物造成的破坏和土壤真菌的竞争，来提高森林生产力，”唐评论说。

结果表明，物种和遗传多样性可能有助于减少树木竞争者的数量和种类——例如，通过减少食草动物对树木造成的伤害、树木生产防御性化合物以阻止它们的成本，或减少来自真菌的竞争为营养素。他们还表明，更多样森林中的树木可以更好地利用个体生态位。

“重新造林项目对于降低大气中的碳含量和帮助各国实现健康森林的全部生态和经济效益至关重要，”北京中国科学院植物研究所副教授刘小娟说。“我们的结果表明，领导重新造林项目的科学家应该包括多种树木和每个物种中具有遗传多样性的个体树木，以确保更健康的森林。”

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