氣候和土壤決定植物性狀的分布

一個國際研究小組成功地確定了解釋植物形態(tài)和功能多樣性的全球因素。在蘇黎世大學、耶拿馬克斯普朗克生物地球化學研究所和萊比錫大學的帶領下，研究人員收集并分析了來自世界各地的植物數(shù)據(jù)。他們第一次展示了植物大小、結構和壽命等特征在多大程度上受氣候和土壤特性的影響。從中獲得的見解對于改進地球系統(tǒng)模型關于植物多樣性的作用至關重要。

乍一看，植物形態(tài)和功能的多樣性似乎難以理解。然而，它可以從形態(tài)學、生理學和生化特征方面進行描述。先前已經(jīng)表明，跨物種的性狀分為兩個主要類別，每種植物必須在其中保持平衡：第一，大小，第二，新陳代謝經(jīng)濟。在最近發(fā)表在《自然生態(tài)學與進化》上的一項研究中，一組研究人員現(xiàn)在首次確認，使用大大擴大的 17 種不同植物性狀的全球數(shù)據(jù)集，這兩個主要類別適用于全球研究的所有植物。

在大小類別中，植物平衡高度、葉子大小和種子大小等特征。這些性狀還受到植物中水分運輸?shù)乃Τ煞值挠绊?。?jīng)濟學類別描述了植物通過光合作用獲得能量和生物量的速度和效率，與其存活時間相平衡。該類別由可測量的特征決定，例如就葉面積而言的葉子結構和組成，以及它們的元素組成(氮、磷和碳)。該團隊表明，這兩個主要類別很好地解釋了 TRY 數(shù)據(jù)庫中全球收集的植物物種的生命策略。

分析了 20,000 多個物種的特征

植物性狀受多種外部因素的影響，例如氣候、土壤條件和人為干預。尚無法確定哪些因素在全球?qū)用婢哂袥Q定性作用。為了回答這個問題，由蘇黎世大學的 Julia Joswig 和耶拿的馬克斯普朗克生物地球化學研究所領導的研究小組分析了 20,000 多個物種的特征。分析中包括了每株植物所在地的氣候和土壤條件信息。

“我們的研究清楚地表明，全球植物性狀可以通過氣候和土壤的共同影響來解釋，”喬斯維格說，“這表明氣候變化和土壤侵蝕的各個方面，這兩者都是土地利用變化的結果，例如，應該一起研究。”

此處描述的許多關系已經(jīng)從小規(guī)模的本地研究中得知。“但是，這些過程現(xiàn)在可以在全球范圍內(nèi)展示并量化它們的重要性這一事實是一個重要的里程碑，”萊比錫大學的 Miguel Mahecha 教授補充道。“此類研究可以指導全球地球系統(tǒng)模型來表示氣候、土壤和生物多樣性之間復雜的相互作用，這是未來預測的重要先決條件，”馬赫查補充道。

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