生物多樣性緯度梯度格局及其形成機(jī)制一直是生物地理學(xué)和宏觀(guān)生態(tài)學(xué)的核心科學(xué)問(wèn)題之一。樹(shù)木β多樣性描述了樹(shù)木群落間的物種組成差異，聯(lián)系著局域尺度的α多樣性和區(qū)域尺度的γ多樣性，能反映樹(shù)木群落構(gòu)建和多樣性維持的潛在機(jī)制。因此，樹(shù)木β多樣性緯度梯度格局研究受到廣泛關(guān)注。然而，前人對(duì)樹(shù)木β多樣性緯度梯度格局的研究往往只關(guān)注氣候、地形等環(huán)境因素的影響，忽略了生物因素的重要作用。作為影響樹(shù)木存活和生長(zhǎng)的最重要生物因子之一，不同類(lèi)型的菌根真菌能與不同樹(shù)木共生，形成不同類(lèi)型的菌根樹(shù)種。不同類(lèi)型的菌根樹(shù)種受到的植物-土壤反饋?zhàn)饔靡约皩?duì)氣候等環(huán)境因素的適應(yīng)能力不同，因此，對(duì)樹(shù)木多樣性的形成與維持具有不同的影響。該研究探討了不同類(lèi)型的菌根樹(shù)種如何影響全球樹(shù)木β多樣性緯度格局。
我校生命科學(xué)學(xué)院儲(chǔ)誠(chéng)進(jìn)教授團(tuán)隊(duì)收集了全球范圍內(nèi)45個(gè)森林大樣地（主要來(lái)自ForestGEO和CForBio）共3840種、2804270株樹(shù)木的調(diào)查數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，把所有樹(shù)木劃分為叢枝菌根樹(shù)種（Arbuscular mycorrhizal trees，AM trees）、外生菌根樹(shù)種（Ectomycorrhizal trees，EcM trees）以及其他樹(shù)種，計(jì)算樹(shù)木的β多樣性及其組分，通過(guò)隨機(jī)抽樣的方式排除取樣效應(yīng)的影響，通過(guò)β回歸、方差分解以及隨機(jī)森林等手段探討了不同類(lèi)型的菌根樹(shù)種如何影響全球樹(shù)木β多樣性緯度格局以及環(huán)境因子如何產(chǎn)生作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，叢枝菌根樹(shù)種的β多樣性緯度格局與所有樹(shù)木的β多樣性緯度格局高度一致，而外生菌根樹(shù)種的β多樣性緯度格局不顯著或偏離所有樹(shù)木的β多樣性緯度格局較多，表明樹(shù)木β多樣性的緯度格局主要由叢枝菌根樹(shù)種決定，外生菌根樹(shù)種影響微弱（圖1）。環(huán)境因素對(duì)樹(shù)木β多樣性的影響主要是通過(guò)影響叢枝菌根樹(shù)種來(lái)產(chǎn)生的（圖2）。
圖1. 樹(shù)木β多樣性隨緯度的變化格局
圖2. 20 m × 20 m尺度下環(huán)境因子對(duì)樹(shù)木β多樣性的影響
該研究結(jié)果表明，樹(shù)木β多樣性緯度格局以及環(huán)境因素的影響均高度依賴(lài)于菌根樹(shù)種類(lèi)型。其中，叢枝菌根樹(shù)種起主導(dǎo)作用，強(qiáng)調(diào)了叢枝菌根樹(shù)種在全球樹(shù)木多樣性維持和保護(hù)中的重要地位。該研究以“Arbuscular mycorrhizal trees influence the latitudinal beta-diversity gradient of tree communities in forests worldwide”為題發(fā)表在Nature Communications上。儲(chǔ)誠(chéng)進(jìn)教授團(tuán)隊(duì)博士后鐘泳林為該論文的第一作者，儲(chǔ)誠(chéng)進(jìn)教授為通訊作者，中山大學(xué)為第一完成單位。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委 “杰青”項(xiàng)目（31925027）等資助。
