當前，人類活動在全球范圍導致動物種群數(shù)量持續(xù)下降，食草動物對植物的影響受到越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)理論認為，上行效應(yīng)（即土壤養(yǎng)分、水分等資源自下而上影響植物的生長和繁殖等）在調(diào)控植物群落方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而對于植物群落是否受下行效應(yīng)（即食草動物自上而下的作用）的調(diào)控存在很大爭議，長期以來缺乏統(tǒng)一認識。一方面是因為食草動物對植物的影響十分復(fù)雜。比如，食草動物以植物為食，抑制植物的生長或存活，但同時又可以幫助植物完成授粉或種子傳播等。另外一方面是因為研究標準、研究方法和研究尺度等方面存在較大差異。
鑒于此，中國科學院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所天然林生態(tài)組的博士生賈仕宏，在導師王緒高研究員的指導下，和Smithsonian熱帶森林研究中心的研究者合作，通過整合分析全球陸地生態(tài)系統(tǒng)123個野外圍欄實驗的數(shù)據(jù)（圖1），發(fā)現(xiàn)食草動物顯著降低植物的繁殖、存活、生物量和多度，提高物種均勻度（圖2），且并未隨研究地特征（如生產(chǎn)力）或動物類群（小型或大型動物）等表現(xiàn)出明顯差異，但其影響強度存在很大的不確定性。該研究在全球尺度上揭示了食草動物對植物群落生產(chǎn)力和多樣性具有重要的調(diào)控作用，改變了以往“資源競爭（上行效應(yīng)）在調(diào)控陸地生態(tài)系統(tǒng)植物群落方面占主導”的傳統(tǒng)認識，為陸地生態(tài)系統(tǒng)的保護和管理提供了重要的科學依據(jù)。
該研究結(jié)果以“Global signal of top-down control of terrestrial plant communities by herbivores”為題發(fā)表于《美國科學院院刊》（PNAS；DOI: 10.1073/pnas.1707984115）。天然林生態(tài)組博士研究生賈仕宏為第一作者，王緒高研究員和Smithsonian熱帶森林研究中心Matthew Scott Luskin博士為共同通訊作者。該研究得到了中國科學院B類先導科技專項培育項目和國家優(yōu)秀青年基金等項目的支持。
圖1.全球野外圍欄實驗分布圖
圖2.全球尺度上食草動物對植物群落的影響
