同时作用的全球变化因素的数量对植物群落的多样性有负面影响——无论这些因素的性质如何。这是康斯坦茨大学生态学家最近一项研究的发现之一。

气候变化的影响可能大于其各部分的总和

全球变暖作为气候变化的一个组成部分,可能是生态系统和全球生物多样性的生态平衡面临的最广为人知的风险之一。然而,随着同时作用的因素的数量和强度不断增加,全世界的生态系统也受到许多其他人为引起的全球变化因素(GCF)的影响。例子包括光污染等现象,即由人造光源引起的夜空变亮,或环境中杀虫剂(如杀真菌剂)的积累。

“我们非常清楚地了解其中一些因素如何单独影响生态系统的某些部分,例如植物群落。事实上,它们对社区的影响可能完全不同,甚至相反,”BenediktSpeißer解释说,首先最近研究的作者和康斯坦茨大学生物系MarkvanKleunen实验室的博士生。

当一个生态系统同时暴露于这些因素中的几个时会发生什么,目前还没有得到很好的研究,尽管这在大多数自然生态系统中很可能是这种情况。

受控条件下的实验

为了解决这种知识缺乏的问题,以MarkvanKleunen为首的生态学家研究了同时作用的GCF如何影响植物群落的组成和生产力,以及纯粹的因素数量在其中扮演什么角色。

为此,他们创建了小型人工生态群落——通常被称为中宇宙——由原产于中欧的九种不同草类和杂草组成,所选物种在那里分布广泛,而且经常同时出现。在受控条件下,研究人员随后将这些中宇宙暴露于不同数量(0、1、2、4或6)的GCF,持续数周。

“对于我们的实验,我们选择了确实经常同时作用于生态系统但在各自的化学和物理性质上差异很大的GCF,”vanKleunen解释说。除了已经提到的GCF(气候变暖、光污染和杀菌剂积累)之外,还研究了微塑料污染、富营养化(生态系统中养分的积累)和土壤盐渍化。

数量不是质量

研究人员发现,随着同时作用的GCF数量增加,植物群落中的生物量产量也会增加。“GCF越多,包括富营养化等高度影响因素的可能性就越高。在这些情况下,由于营养物质的高可用性,人们可以预期更高的生产力,”Speißer解释道。然而,研究人员的分析表明,其他因素之间的相互作用也可能导致这种影响。

关于植物群落多样性,研究人员发现,随着同时作用于群落的GCF数量增加,中生境中的物种多样性下降——无论所涉及因素的质量如何。更重要的是,当单独考虑时,所研究的GCF都没有对生态系统内的多样性产生负面影响。

“这表明,当多个GCF同时行动时,可能会产生新的影响。这些影响无法根据单个因素的影响来预测,”vanKleunen说。“考虑到同时作用的GCF的数量和强度在未来很可能会增加,更好地研究这种‘多因素过程’以避免令人不快的意外是很重要的。”