在植物生活史中,种子扩散和种子休眠是物种为提高种子萌发率而进化出的生存策略,在时间和空间上规避从种子萌发到幼苗建成所遇到的风险,种子扩散与休眠之间的关系对于理解物种响应不同环境胁迫的进化选择具有重要理论意义。本研究从Web of Science核心合集中检索到1017篇1999—2022年期间发表的关于种子扩散与休眠等生活史策略的文献,运用文献计量学工具CiteSpace 6.2.R1和R软件的“bib-liometrix”程序包提取样本文献数据,利用可视化手段展示了该领域年度发文量、发文国家、发文作者、关键词趋势等信息。根据对样本文献的统计分析发现:1)种子扩散与种子休眠之间显著负相关,显著性程度随环境和组织层次的变化表现出差异;2)某些荒漠植物为适应极端环境,进化出两种或两种以上形态的种子,不同形态的种子分别对应不同的扩散能力和休眠水平的组合,以提高种子扩散后的成活率,扩大种群范围;3)休眠使种子在扩散过程中保持活性,所以最佳扩散距离与休眠水平的权衡是物种繁殖策略领域探究的重要问题之一;4)种子的休眠和扩散特性及其他生活史策略具有协同进化特征,种子扩散与休眠之间的关系还受到环境温度、降雨量、种子数量和大小等因子的影响。种子休眠和扩散策略的进化目标均在于帮助物种应对生存环境的不可预测性,提高适合度,保持物种的更新繁衍能力。理解植物种子休眠与扩散的关系有赖于对植物生活史对策的联合探究。
全球变化所包含的土地利用和气候等因素的改变,将对生产力、养分循环等生态系统功能产生重要的影响。以往研究大多只关注全球变化对单一功能的影响,即使同时测定多种功能也是进行独立的分析。但由于不同功能间常常存在的权衡或协同关系,导致基于单个功能的探讨难以反映全球变化对生态系统多功能性(EMF)的影响,从而限制了人们对于全球变化影响的全面认识和评估。早在2007年,Hector和Bagchi首次量化EMF,该领域才开始受到广泛关注。在此之后,EMF量化方法的不断完善,极大地推动了该领域的发展。近年来,全球变化对EMF的影响也被广泛关注。为系统梳理该领域的研究进展,该文基于中国知网、ISI Web of Science等当前常用的学术期刊数据库,检索2007–2020年的相关文献并进行计量分析,系统归纳出该领域的发展现状。在此基础上,详细阐述目前关注较多的土地利用变化、气温升高、降水改变以及氮沉降对EMF的影响,并针对现有研究中存在的问题,提出未来所需关注的6个方向:(1)规范EMF量化体系;(2)关注全球变化背景下多因子交互效应;(3)不同时间尺度下EMF对全球变化的响应;(4)全球变化背景下多维度、多尺度生物多样性与EMF;(5)全球变化背景下多营养级多样性与EMF;(6)全球变化背景下根系功能性状与EMF。
近几十年以来,中国陆地生态系统的大气氮沉降持续增加。这种外源氮输入会影响植物多样性和生产力,进而影响植食性昆虫的种群动态。门源草原毛虫(Gynaephora menyuanensis)是青藏高原东北部高寒草地的主要植食性昆虫,种群数量爆发时会造成巨大的生态经济损失。为了探明草原毛虫种群密度如何响应氮沉降加剧,依托青海海北高寒草地“外源氮添加梯度”控制实验平台(0、25、50、100 kg N hm^(-2)a^(-1)),详细调查了门源草原毛虫的种群密度及其相关的食物数量、质量和栖息地环境变化。结果表明:(1)外源氮添加显著影响门源草原毛虫的虫口密度(ANOVA:F=3.29,P=0.04),且草原毛虫虫口密度随氮添加量的增加呈线性增加趋势(R^(2)=0.31,P=0.005)。(2)外源氮添加梯度下,食物质量(叶片氮含量),而非食物数量(植物地上生物量和禾草地上生物量)和栖息地环境(土壤温度、湿度和光照条件),是草原毛虫虫口密度变化的关键影响因素。基于上述结果,可以预测:未来氮沉降的加剧可能促进青藏高原高寒草地门源草原毛虫的虫害爆发。研究将为全球变化背景下高寒草地的适应性管理和虫害防控提供科学依据。
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