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Effects of nitrogen addition and elevated carbon dioxide on microclimate vapour pressure deficit in a semi-arid grassland 氮添加和二氧化碳升高对半干旱草原小气候蒸汽压亏缺的影响
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-21 DOI: 10.1111/1365-2745.70181
Jiajun Zhang, Chunyu Wang, Benqing Li, Guilin Zhou, Jingyi Ru, Jiayin Feng, Jian Song, Hanlin Feng, Yan Ning, Jingjing Gao, Tiantian Bao, Xueli Qiu, Shiqiang Wan

小气候蒸汽压亏缺（VPD）受植物性状和冠层结构的调控，能深刻影响植物生长，进而影响生态系统的水分和能量交换。然而，在全球变化情景下这种反馈的机制尚不清楚。本研究通过为期3年（2021-2023年）的半干旱草地开顶箱操纵实验，研究了氮(N)添加和二氧化碳（eCO 2）升高对植物生长的影响及其对生态系统水能量交换和小气候VPD的反馈。氮素添加通过增加气孔导度和植物生物量生长来促进蒸散，导致气温下降和相对湿度增加，导致日、日间小气候VPD减小。相反，eco2降低了群落气孔导度和蒸散量，抑制了相对湿度，加剧了日、日间小气候VPD。此外，氮素和eCO 2联合处理对小气候VPD没有净影响，因为气孔导度的降低抵消了生物量介导的蒸散量的增加。此外，N添加和eCO 2对VPD的交互作用在统计学上不显著。合成。研究结果表明，植物介导的蒸散和冠层结构调节着N添加和eCO 2条件下的小气候VPD。通过研究植物性状对小气候过程的影响，我们加深了对植物-环境反馈机制的理解，并有助于预测生态系统对全球变化的响应。
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Functional traits and individual tree growth relationship weakens with stand development but strengthens with increasing temperature 功能性状与单株生长的关系随林分发育而减弱，随温度升高而增强
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-16 DOI: 10.1111/1365-2745.70182
Rongxu Shan, Han Y. H. Chen, Zilong Ma

了解单株树木生长-功能性状关系（GTRs）的时空变化对预测森林生长对环境变化的响应，有助于森林的长期规划和可持续性。虽然在单个森林立地或在气候和发育阶段相似的立地之间经常观测到弱的gtr，但在大空间尺度上的gtr仍然不确定。我们假设林分发展和区域气候通过对竞争强度和树木死亡率的影响来调节林分的大尺度GTRs。我们利用美国9828个样地和228,981棵树的森林清查数据，研究林龄和区域气候（温度和气候湿度指数）如何调节gtr。我们发现树木的相对生长率和与获取策略（更高的高度和更低的木材密度）相关的茎性状之间存在总体正相关关系。然而，与获取策略相关的叶片性状（更高的比叶面积、叶片氮磷含量）表现出不同的效应，在被子植物中促进生长，而在裸子植物中抑制生长。重要的是，GTRs随着林龄的增加而减弱，但随着年平均温度的升高而增强。结构方程模型表明，林龄通过增加林分基面积和树木死亡率间接减弱了林分gtr。合成。我们的研究结果表明，随着森林的成熟，特别是在旨在提供长期生态系统服务的保护性森林中，目前专注于种植获取性树种以快速固碳的努力可能会变得不那么有效。因此，将生长周期较长的保守树种与获取性树种混合可能是一种长期增强碳固存的森林管理策略。
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Rapid shifts in bryophyte phenology revealed by airborne eDNA 空气eDNA揭示苔藓植物物候的快速变化
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-15 DOI: 10.1111/1365-2745.70180
Fia Bengtsson, Nils Cronberg, Jose Antonio Lozano Villegas, Abu Bakar Siddique, Per Stenberg, Johan Ekroos

苔藓植物是一个多样化的植物类群，在生态系统功能中起着重要作用，特别是在北极和亚北极环境中。由于苔藓植物在生理上强烈依赖于气候条件，因此可以作为持续气候变化的指标。它们的孢子通常通过风传播，并且由于物种之间的物候差异，孢子云的组成在全年都在变化。与维管植物花粉不同，空气传播的苔藓孢子几乎没有特定的形态特征，因此到目前为止，孢子传播物候学依赖于高度艰苦的原位观察。在这里，我们利用收集在瑞典北部基鲁纳的独特的35年时间序列环境DNA （eDNA）数据，报告了16种苔藓植物类群孢子传播物物学的多年代代性变化。我们使用空气过滤器的霰弹枪测序数据和所有主要生物组的匹配读取，其中苔藓植物的读取比例很高。我们发现苔藓植物物候变化一致，大多数苔藓植物类群(i)季初平均提前4周，（ii）季中提前6周，范围在4到7周之间。16个苔藓植物类群在季节末的变化不太一致，尽管其中7个类群表现出物候延迟。在孢子释放前的第三和第四季度，气温上升与物候变化相关，这表明苔藓植物可能在孢子体发育的较晚阶段进入冬眠，温暖的环境促进孢子体在春季开始时成熟。由于物候变化，对大多数分类群来说，观察孢子的季节比所研究的时间要长几个星期。合成。我们的结论是，我们研究中的物候变化表明苔藓植物物候发生了强烈的扰动，与持续的气候变化相一致。我们的研究结果表明，使用eDNA方法研究空气中颗粒是对其他监测方法的有价值的补充，尤其是在苔藓植物和其他调查较少的分类群中。
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Diversity modulates above-ground productivity in response to disturbances: The case of Iberian forests 多样性调节地上生产力以应对干扰：以伊比利亚森林为例
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-15 DOI: 10.1111/1365-2745.70183
Pedro Rebollo, Verónica Cruz-Alonso, Paloma Ruiz-Benito, María Triviño, Julen Astigarraga, Patricia González-Díaz, Miguel A. Zavala, Enrique Andivia

干扰在全球森林动态中发挥关键作用，对生产力产生各种影响。树木多样性有望减弱干扰对森林生产力的负面影响，但其整体效果尚未得到充分探讨，可能取决于功能组成。在这里，我们分析了森林生产力对干扰的响应是否受到结构和功能多样性以及功能优势的调节，以及这些响应是否在功能群之间有所不同。为此，我们使用了1986年至2019年期间西班牙森林国家调查中的12075个永久性样地，并模拟了森林地上生产力作为干扰发生（即树木中观察到的采伐、火灾或生物损害）及其与(i)结构和功能多样性以及（ii）功能优势的成对相互作用的函数。我们考虑了以下主要功能类群：(i)针叶（50.2%的数据），阔叶落叶（25.8%）和阔叶常绿（24.0%）。采伐和火灾显著降低了所有功能群的地上生产力，平均分别降低了94.5%和143.9%。结构多样性缓解了与采伐和火灾相关的森林生产力下降，而功能多样性仅调节与采伐相关的响应。总体而言，受干扰样地的结构多样性对森林生产力的影响大于未受干扰样地。唯一的例外是火灾发生对阔叶物种的影响，两者保持相似。在采伐样地，除阔叶树种外，功能多样性增加了森林生产力。最后，以阔叶落叶树种为主的采伐地的森林生产力下降，而受火灾影响的采伐地的森林生产力增加。合成。森林多样性可以减轻干扰对生产力的负面影响。较高的结构多样性提高了采伐林和受火影响林分的生产力，而较高的功能多样性维持了采伐林的生产力。这些结果突出了促进结构和功能多样性的重要性，这是在日益增加的干扰制度下维持森林生产力和加强森林作为碳汇作用的关键战略。
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Surviving the winds through pattern formation: Mathematical modelling of heather stripes in Scotland 通过图案形成在风中生存：苏格兰石南条纹的数学模型
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-15 DOI: 10.1111/1365-2745.70170
Toyo Vignal, Mara Baudena, Jonathan Sherratt, Angeles G. Mayor

在苏格兰的一些地区可以观察到石南（Calluna vulgaris）和土壤的显著模式。植被带与光秃秃的地面带有规律地交替，整个图案沿着垂直于条纹的方向缓慢移动。虽然以前的研究已经提出强风可能在形成这些模式中起作用，但其潜在的机制——特别是模式的开始——仍然知之甚少。在这项研究中，我们建立了一个基于两个偏微分方程的简单数学模型来捕捉风、土壤和植被之间的局部相互作用。利用动力系统理论和数值模拟，我们确定了模式形成的必要条件，并提供了这些模式如何出现和消失的见解。此外，根据现有文献，我们推导了一个参数化，该参数化产生的结果具有现实的数量级，包括模式振幅、波长和行波速。我们的模型表明，风、土壤和植被之间的基本相互作用足以产生由移动植被带组成的解决方案，与观测到的现实世界模式非常相似。我们的分析揭示了土刺草作为生态系统工程师的作用，通过形成扩展其栖息地范围的空间模式，促进其在恶劣的、暴露于风的环境中生存。值得注意的是，我们的研究结果表明，模式的发生并不需要预先存在的土壤模式。综合：我们的研究结果表明，风、土壤和植被之间的简单相互作用可以驱动风吹生态系统中周期性生物地貌模式的形成。这种建模方法对了解其他受强风影响的生态系统有潜在的应用，并可能有助于保护这些敏感栖息地。
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Warming conditions reduce the impacts of an aquatic invasive macrophyte across a latitudinal gradient 气候变暖降低了水生入侵植物在纬度梯度上的影响
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-15 DOI: 10.1111/1365-2745.70171
Ranjan Muthukrishnan, Carolyn Kalinowski

气候变化和生物入侵是全球生态变化的两个最重要的驱动因素。虽然对两者的生态影响进行了广泛的研究，但评估它们如何可能相互作用的实证研究有限。多种机制已被假设可能导致气候变化和入侵之间的协同相互作用。对这些相互作用的测试一直集中在小规模的机制研究或生态位模型上，这些模型通常忽略了物种与完整的本地群落相互作用的作用。就地研究对于纳入这些相互作用至关重要，但由于后勤方面的挑战而受到限制。为了实证评估气候变化对入侵性淡水大型藻类黑褐Nitellopsis obtusa入侵的潜在影响，我们建立了跨纬度梯度的监测点，作为未来气候变化的代理。然后，我们监测了多年来的峰值年生物量、底栖生物覆盖和季节物候，以评估气候条件是否影响了黑腹草的入侵动态。在生物量和底栖生物盖度方面，黑齿草种群数量与温度呈显著负相关，季节物候在温暖年份有所推进。随着冬季温度的升高，本地植物的底栖覆盖增加。合成。总之，这些结果表明，本地群落，可能是因为在多个物种中代表了更广泛的性状多样性，可能比N. obtusa更能适应不断变化的气候条件。因此，气候变化与黑桫椤入侵之间可能存在拮抗作用，而非协同作用。
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Disentangling the mechanisms behind indirect interactions between plants via shared pollinators: Effects of neutral and niche-based processes 通过共享传粉媒介揭示植物间间接相互作用的机制：中性和生态位过程的影响
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-15 DOI: 10.1111/1365-2745.70184
Yong-Deng He, Amparo Lázaro, Pedro J. Bergamo, Huan Liang, Chun-Feng Yang, Zhong-Ming Ye

植物间通过共享传粉媒介的间接相互作用在构建和稳定生态群落中起着至关重要的作用。虽然中性（相互作用与物种丰度成比例）和基于生态位（涉及形态匹配和物候重叠）的过程都是植物与传粉者相互作用的结构，但这些过程如何驱动传粉网络中植物之间间接相互作用的形成和维持仍然知之甚少。本文以中国西南地区一个物种丰富的高寒草甸为研究对象，探讨植物间通过共享传粉媒介间接相互作用的潜在机制。我们分析了植物-膜翅目昆虫网络、植物-双翅目昆虫网络以及所有植物和传粉者结合的整个网络的数据，以：(1)量化植物之间间接相互作用的普遍程度及其对网络结构的贡献；(2)评估与中性（花丰度）和基于生态位（花物候、形态和系统发育）过程相关的植物性状如何影响植物间的间接相互作用；(3)评价植物间间接相互作用在多大程度上可以通过中性过程和生态位过程来预测。我们发现植物之间的间接相互作用在所有网络中都非常普遍，并且与巢性的贡献增加有关，巢性是网络稳定性和物种多样性维持的重要结构。花冠-管长差异是植物间间接相互作用的主要驱动因素，在植物-膜翅目昆虫网络中，花冠-管长差异是植物间间接相互作用的主要驱动因素，而在植物-双翅目昆虫网络中，花冠-管长差异的影响最大。在所有网络中，花卉丰度成为决定这些相互作用强度的关键因素。此外，中性过程和基于生态位的过程有效地预测了植物之间的间接相互作用，中性过程比其他过程具有更强的预测性能。合成。总的来说，我们的研究量化了传粉网络中植物间间接相互作用的普遍性及其对网络结构的影响，并系统地阐明了这些相互作用的潜在机制。这些发现为物种共存的生态过程提供了新的见解，并有助于维持植物-传粉者群落的生物多样性。
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Anatomical trait variation across root orders shapes the distinct root economics space of herbaceous monocots and dicots 不同根阶的解剖性状差异决定了草本单子叶和双子叶不同的根系经济空间
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-13 DOI: 10.1111/1365-2745.70179
Meng Zhou, Joana Bergmann, Yumeng Guo, Jun Sheng, Yujia Yuan, Guangyuan Yuan, Fengfeng Cao, Zuoqing Jiang, Johannes H. C. Cornelissen, Wen-Hao Zhang, Wenming Bai

基于性状的根系经济学空间为理解物种间的养分获取策略提供了一个有用的框架。然而，人们对不同根分支顺序的解剖特征差异如何塑造根经济学空间的理解仍然很少。本文测量了温带草原32种多年生草本单子叶和双子叶植物吸收根的资源经济学和解剖学特征，并研究了根系间的性状协调，以了解草本草地植物的养分获取策略。研究发现，不同根阶草本植物根系经济空间的变化是由根系横截面和次生生长中皮层所占比例的差异驱动的。在单子房植物中，缺乏次生生长导致了根序间比较一致的性状协调。其中，根系与丛枝菌根（AM）真菌协同作用的梯度是根系性状变异的主要维度，由根系横截面中皮质的比例介导。相反，我们发现由于次生生长，双子叶各根序间的性状协调性发生了实质性的变化。在薯蓣低阶根中，菌根定植率与根长无关，但与根氮含量沿主成分轴呈负相关。这些关系似乎是由于与固氮细菌的替代根共生削弱了根经济空间内的经典合作梯度。重要的是，我们的研究结果表明，在薯蓣中，菌根定植率与皮质比例的相关性比与根直径的相关性更强。因此，薯蓣高阶根的次生生长将普遍认识到的特定根长与菌根定植率之间的平衡转化为正相关。合成。本研究揭示了单子科植物和双子科植物在不同根阶上资源获取策略的差异，强调了根系解剖特征在形成根系经济空间中的基本作用。这些发现为研究根系解剖特征如何预测植物策略提供了有价值的见解，并为探索根系解剖对植物和生态系统功能的潜在影响奠定了基础。
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Light spectrum matters: Interactive effects of light and nutrients on phytoplankton communities and trophic transfer 光谱问题：光和营养物对浮游植物群落和营养转移的相互作用
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-12 DOI: 10.1111/1365-2745.70161
Sebastian Neun, Alexander Wacker, Maren Striebel

浮游植物对可用光的数量（强度）和质量（光谱）都非常敏感，这是由于它们有广泛的吸收光的色素。光是营养能量转移的主要驱动因素，虽然光强度的影响已经得到了很好的研究，但目前尚不清楚光谱的变化如何影响这一机制。水下光的分布强烈依赖于水柱的光学特性，可用光强和波长光谱都随着深度的增加而变化。在全因子设计中，我们研究了不同光谱对天然淡水浮游植物群落结构和生化组成（营养化学计量和脂肪酸）的影响，并考虑了两种不同的水深和养分有效性。将野外试验与随后的室内试验相结合，以湖泊为食物，确定浮游动物水蚤对处理的潜在营养限制。我们发现，光谱影响浮游植物种类组成和群落生物化学，这些影响高度依赖于可用光强（通过深度）和营养物质。特别是，当光而不是营养物质限制初级生产者时，光的光谱质量很重要。此外，放牧不同群落时，水蚤的生长表现存在差异，这是因为非生物因子改变了水蚤的主要生长约束，影响矿物和生化生长约束。这表明不同光谱的影响正在从初级生产者向消费者传播。合成。综上所述，光的光谱质量对湖泊浮游植物群落动态和生物化学组成有显著影响。此外，研究结果表明，光强、光谱和营养物质在水生食物网的基础上相互作用，对食草动物具有传播效应，特别是在光限制的情况下。因此，我们证明了光谱是影响浮游生物动态和水生生态系统营养转移的非生物环境的重要组成部分。
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Experimental warming drives local grassland plant species loss 实验变暖导致了当地草原植物物种的减少
IF 5.6 1区 环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY
Journal of Ecology
Pub Date : 2025-10-10 DOI: 10.1111/1365-2745.70172
Maggie Anderson, Forest Isbell

气候变化对包括草原在内的许多生态系统构成了越来越大的威胁，由于草原容易受到人类活动相互威胁的影响，因此是当前保护的重点。预计在未来几十年，北美草原将经历更温暖的温度和更频繁、更严重的干旱，这对当地的生物多样性有潜在的影响。在美国明尼苏达州的雪松溪生态系统科学保护区，研究了6年多时间内增温和干旱处理对混合种植草地植物群落结构的影响。变暖持续降低了植物物种丰富度，其对香农多样性（另外考虑物种相对丰度）和优势度的影响随年份而变化。这些逐年变暖的相互作用可能是由环境条件的时间变异性和物种特异性反应驱动的。值得注意的是，豆科植物一直对气候变暖表现出积极的反应。干旱本身对物种丰富度和多样性的直接影响很小，但随着时间的推移，多样性响应的变异性降低，表明干旱条件下物种多样性更稳定。合成。本研究强调了气候变暖在减少草原生态系统物种丰富度、改变多样性和重塑功能群组成中的重要作用。虽然时间变异影响了变暖效应对多样性的影响程度，但豆科植物的积极响应突出了功能群动态在潜在缓冲物种损失方面的重要性。考虑年际变化的长期实验对于改善生态系统响应的预测和为旨在维持草原生物多样性和生态系统功能的适应性管理战略提供信息至关重要。
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