这项研究发表在2020年6月版的同行评审期刊上Horticulturae表明苏铁,这种正在减少的世界上最受威胁的植物群,为其邻近的生物提供了重要的服务。关岛大学西太平洋热带研究中心和迈阿密蒙哥马利植物学中心的研究人员完成的这项研究发现,至少有两种苏铁物种通过土壤共享氮和碳,从而为其他生物创造了可居住的环境。
蒙哥马利植物中心的执行主任帕特里克·格里菲斯说:“这项研究的新知识表明,苏铁植物从自然栖息地消失可能会产生有害的连锁反应,对其他进化到依赖其生态系统服务的生物产生负面影响。”
苏铁植物在专门的根内寄主固氮蓝藻。这些微小的微生物愿意与宿主分享新获得的氮,作为它们对共生关系的贡献,这对两种生物都有益。
西太平洋热带研究中心副主任阿德里安·阿瑞斯说,关岛大学的研究小组长期以来一直在研究密克罗尼西亚苏铁在其特有范围内的营养关系。
阿瑞斯说:“这种独特的乔木苏铁物种具有文化和生态重要性,这些发现阐明了有关该植物提供的生态系统服务的新知识。”
这项研究的重点是影响生物生长发育的三种元素在土壤中的浓度。在苏铁植物附近的土壤中,氮和碳的浓度高于远离苏铁植物的土壤。相比之下,苏铁植物附近的土壤磷浓度比远处的土壤低。
阿瑞斯说:“除了碳和氮对土壤的直接贡献外,苏铁植物带来的化学变化创造了生态位栖息地,增加了原始森林的空间异质性。”他补充说,生物多样性高的生态系统通常更能抵御威胁的破坏,在受到负面影响后也更有弹性。
苏铁植物创造的生态位空间为土壤食物网提供了不同于周围森林土壤的微栖息地。这些苏铁植物留下的土壤有利于利用氮含量相对于磷含量高、碳含量相对于磷含量高的空间的生物。科学家们把这些元素关系称为“化学计量学”,人们对这些关系对机体健康和生产力的重要性进行了大量研究。
用于研究的苏铁模型植物包括两种原产于美国的苏铁物种。
“这项研究是合适的,因为蒙哥马利植物中心位于佛罗里达州迈阿密的扎米亚栖息地。西太平洋热带研究中心位于关岛曼吉劳的苏铁栖息地内。
佛罗里达种是唯一一种原产于美国大陆的苏铁,关岛种是唯一一种原产于美国的苏铁。
格里菲斯说:“两个研究小组都很高兴成功地回答了长期居住在当地森林中的植物居民所提出的问题。”
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