胁迫生态系统内植物群落结构的空间格局一直在生态学领域备受关注。然而,植物群落空间模式形成的机制及其对物种共存和多样性的影响仍然存在争议。朱峰研究团队调查了滨海盐碱地的中自然分布的近同心圆形植被斑块,并分析了植物群落的空间格局和相关的土壤特性。同时,分析了植被斑块内不同位置的植物群落调节的土壤对地区优势物种生长和种间竞争的影响。
研究结果表明,随着植被斑块面积的增大,斑块整体的土壤盐分降低。在斑块内部,土壤盐分在水平方向从内向外逐渐增大。植物群落组成和土壤理化性质从斑块内部向外部也发生规律性变化。先锋物种盐地碱蓬的生长及其对土壤的调节促进了后续群落的发展。但是,盐地碱蓬在后续物种调节的土壤中受到抑制,使其成为竞争劣势者。小的空间尺度上土壤理化性质的空间模式为不同物种创造了生态位,促进了物种的共存。在盐碱环境下,植物物种对盐分的耐受性和物种间竞争能力之间的权衡可能是小的空间尺度下植物群落空间自组织模式形成的原因。该研究为植物群落空间自组织模式与物种共存之间的联系提供了新认识,对于盐碱地生态系统修复提供了理论依据。
研究结果以“Spatial patterning and species coexistence: A case study using concentric circular vegetation patches in saline land”为题,发表在Science of the Total Environment。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心博士研究生杨策为第一作者,朱峰研究员为通讯作者。该研究得到中国科学院战略性先导科技专项(XDA26040103)、国家重点研发计划青年项目(No.2021YFD1900200)和河北省自然科学基金项目(D2022503014)的资助。
斑块状植物群落在滨海盐碱地的分布及斑块内盐分变化;植物群落结构变化;不同优势物种植物群落的土壤遗留效应对植物生长和种间竞争的影响