Экспериментальные данные связывают разнообразие растений с многофункциональностью экосистем через многотрофическое разнообразие
Исследование под руководством профессора Лю Сяоцзюань из Института ботаники Китайской академии наук (IBCAS) показало, что связь между многотрофическим разнообразием и многофункциональностью экосистем сильнее, чем связь между разнообразием отдельных трофических групп и многофункциональностью.
Эта работа подчеркивает критическую роль разнообразных биологических взаимодействий на разных трофических уровнях в поддержании здоровья экосистем.
Исследование, опубликованное 29 августа 2024 года в Nature Ecology & Evolution, показывает, что разнообразие растений усиливает многофункциональность экосистем, способствуя многотрофическому разнообразию — разнообразию, охватывающему несколько уровней пищевой сети: от растений до травоядных, хищников и редуцентов.
«Поэтому усилия по сохранению, направленные на поддержание многофункциональности экосистем, должны учитывать не только разнообразие растений, но и разнообразие высших трофических уровней», — сказала профессор Сяоцзюань, один из корреспондирующих авторов исследования.
«Это связано с тем, что многотрофические взаимодействия оказывают более глубокое влияние на функции экосистем, чем разнообразие в рамках любой отдельной трофической группы, например, растений».
Используя данные двух крупномасштабных экспериментов по биоразнообразию — BEF-China (субтропические леса) и Йенского эксперимента (умеренные луга), — исследователи смогли расширить предыдущие выводы о взаимосвязи между разнообразием растений и функциями экосистем. Их результаты подтверждают, что влияние разнообразия растений на многофункциональность опосредовано его положительным эффектом на многотрофическое разнообразие.
По словам профессора Сяоцзюань, которая также является руководителем управляющей группы платформы BEF-China, это исследование впервые предоставляет экспериментальные доказательства связи разнообразия растений с многофункциональностью экосистем через многотрофическое разнообразие в разных экосистемах.
Более того, исследование демонстрирует, что связь между многотрофическим разнообразием и многофункциональностью экосистем сильнее в лесах, чем на лугах. Это можно объяснить большей структурной сложностью и более длинными жизненными циклами деревьев, которые поддерживают более сложные трофические взаимодействия.
«Эти результаты показали необходимость защиты не только разнообразия растений, но и высших трофических уровней, таких как членистоногие и почвенные нематоды, которые играют решающую роль в функционировании экосистем», — сказал профессор МА Кэпин, руководитель платформы BEF-China.
По словам профессора Нико Айзенхауэра, представителя Йенского эксперимента, объединение результатов таких различных типов экосистем в разных биомах является чрезвычайно новым и ценным для описания общей значимости биоразнообразия.
«Всесторонние долгосрочные данные о надземных и подземных пищевых сетях являются ключом к пониманию последствий утраты биоразнообразия для экосистем», — сказал он.
Экосистемы могут поддерживать множество важных функций, но только при высоком разнообразии. Таким образом, важно сохранять и управлять всеми экосистемами на благо видов и человечества.