6年时间打磨,复旦学者这项全球性研究挑战传统观点

10个月前 来源:科学网微信公众号 观看:192

 Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“梦想成真”是所有人的愿望,科学家也不例外。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

为恢复丧失的生物多样性和生态系统,生态学家早期提出一个听起来很美的“梦境”假说。他们援引美国奇幻电影Field of Dreams(中文译作《梦幻成真》)中的一句经典台词:“if you build it,they will come(若你建成它,他们就会来)”,认为人们一旦停止对大自然的破坏,改善环境条件,食物链会自然地按营养级自下而上逐步恢复,进而整个生态系统就会恢复起来——这被称作生态修复理论中的“上行效应”。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

然而世界各地的生态修复实践中,基于“上行效应”理论的修复工程成效不一,有些甚至在很长时间之后仍不能完全恢复。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

多年来,复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室教授贺强团队一直致力于破解生态修复成效不一的难题。日前,他们的相关研究登上《科学》封面并被选为研究亮点、配发专文评述。近日,基于该理论,他们在上海长江口开展了有关水鸟与滨海湿地植被修复的野外控制实验,并发表于《自然-通讯》。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

《科学》当期封面
Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

谁“谋杀”了海三棱藨草Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

2018年,贺强等人在上海崇明东滩自然保护区调查时,发现几年前已经成功治理外来入侵植物互花米草的滨海滩涂中,人工种植的土著植被海三棱藨草并未按照预想恢复起来。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

这让贺强非常纳闷。为搞清原因,他带领学生在东滩湿地开展了海三棱藨草种植实验,并架起红外相机进行监控。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

很快,“疑犯”浮出水面。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“回放监控发现,东滩湿地有很多小螃蟹,这些小螃蟹白天蛰伏不动,晚上才成批爬出来觅食。”贺强说,“它们很快就把种植的海三棱藨草幼苗啃食一空。”Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

为进一步验证猜想,团队又设计了四种样地进行对比实验:一是不进行任何处理,让植被自然再生;二是按传统方式种植海三棱藨草;三是种植海三棱藨草后,周围挂上绳子排除水鸟;四是种植海三棱藨草后,通过去除蟹类模拟高强度水鸟捕食。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

结果发现,不控制蟹类,海三棱藨草很快就会消失。如果拦住水鸟,样地里的蟹类会成倍增加,海三棱藨草消失的速度会更快。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“水鸟是蟹类的天敌。我们通过去除蟹类模拟水鸟高强度捕食发现,海三棱藨草很快就能长得密密麻麻,两三年内土著植被就能恢复得很好。”贺强解释说,“和历史上相比,东滩的水鸟种群目前虽有一定恢复,但数量依然较少,因此对蟹类的控制作用较弱,不利于土著植被恢复。”Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

这一发现促使他反思生态修复中传统的“梦境”假说和“上行效应”。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“我们有时候需要反向思维。”贺强对《中国科学报》说,“简单说,如果把动物管理好了,植被才会恢复得更好。”Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

他的目光投向了与“上行效应”迥异的“下行效应”,并通过构建和分析包含64个国家、2594组实验研究的全球数据库,在全球尺度上系统研究了植食动物对植被恢复的“下行效应”、分异格局及管理措施。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

被拒稿论文登上《科学》封面Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“有关自然生态系统的研究中,很早就有‘下行效应’概念,但在生态修复领域,‘上行效应’还是主流理念。”贺强说,“‘下行效应’能否用于生态修复,一直缺乏科学共识。”Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

贺强团队的研究表明,“下行效应”是生态修复成败的关键影响因素之一,但生态修复不能完全照搬基于自然生态系统的研究结论。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“对比分析自然生态系统和修复生态系统中的下行效应,我们发现在自然生态系统中,植食动物常会提高植物多样性,但是在恢复阶段的退化生态系统中,植食动物则常显著降低植物多样性。”《科学》论文第一作者、团队研究生徐长林介绍说。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

为什么在恢复阶段的退化生态系统中植食动物的作用发生了反转?研究发现,相比自然区域,修复区域的初级生产力更低,而植食动物的平均生物量却是自然区域的两三倍。当初级生产力较低、植食动物密度更高时,动物取食更易清除种群较小的植物种,从而抑制植物多样性。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“就像小螃蟹对海三棱藨草做的那样,植物幼苗往往细嫩多汁,是植食动物眼中的美味‘小吃’。”徐长林解释说。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

2022年6月,贺强团队将相关研究提交《科学》编辑部。两个月后,评审意见反馈回来,3位审稿专家均认为这项工作总体上很有价值,但其中一位审稿专家认为,该研究缺乏热带地区的数据,不具有全球代表性。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“初稿实际上是被拒了。”贺强说,“但编辑同时强调,如果能把数据补上并进行重新分析,欢迎把论文重新投回来。”Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

这本来是一项工作量极其庞大的工作,仅数据建库工作就用了三四年时间。为了提高研究对全球不同地区生态修复的相关性,贺强还利用在多个国家学习、交流的经历,组建了一个包括研究欧洲、北美、南美、非洲、澳洲等不同地区植被的科学家团队,邀请他们加入研究、提供有关当地植被修复的适用性等反馈建议。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

接到编辑补充数据的要求后,贺强团队又花了近半年时间,针对热带数据进行补充,并对论文进行了多次打磨。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

二次投稿后,5位审稿专家对论文进行了复审。不久,论文被接收并被选为当期封面文章。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

6年时间的打磨,以封面论文形式在顶刊发表,贺强团队为破解生态修复成效不一的难题提供了新思路。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

在《科学》同期配发的专文评述中,荷兰生态学研究所Nacho Villar博士写到,该研究结论“挑战了动物会随植被恢复而自然恢复的传统观点、突出了生态系统退化崩解过程和恢复重建过程的不对称性”。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

扎根野外,开启更大梦想Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

团队成员调查长江口崇明东滩的修复实验样地
Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

每年四五月份到10月份,贺强大部分时间会在长江口、黄河口进行滨海湿地生态学野外调查和实验。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

滨海湿地野外研究常需要乘船到近海的小岛或泥沙淤积新形成的大片滩涂上去,由于没有路,进去必须“跟着潮水走”——涨潮时驾小艇或冲锋舟进入,再趁涨潮的机会出来。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

经常早出晚归,让贺强领略了很多难得一见的美景:浦东机场落日余晖下的剪影,暮色勾勒出大上海城市天际线的壮美,冲锋舟划过夜光藻留在海面的粼粼波光……Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

团队成员开展完一天的野外调查后等待涨潮
Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

在远离陆地的海涂上进行野外调查,能遇到美景,也会遭遇险情。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

黄河口的潮汐不规律。有一次贺强带队在黄河口海涂上做实验,一天的工作结束后,期待的潮水迟迟不来。天色一点点暗下来,在离陆地二三十公里的海涂上,师生三人焦急地等待潮水涌起。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“天色完全暗下来,举目四望只能依稀看到远处灯塔上闪闪的亮光。那种场景下人显得特别渺小,会泛起一些恐惧的感觉。”贺强说,“那里我比较熟悉,但其中一位同学明显非常紧张,不断地问‘我们还能不能回去?’。”Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

直到晚上七八点钟,潮水才姗姗来迟。师生三人终于有惊无险地驾驶冲锋舟摸黑赶回驻地。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

团队成员涨潮期间开展野外调查
Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

长期在大自然中开展野外调查和实验,贺强希望能把对自然界的认识更好地用于生态保护修复。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

在最新的《自然-通讯》刊发的论文中,贺强团队发现捕食性水鸟通过抑制蟹类的植食作用和土壤扰动,促进了长江口滨海湿地的恢复,在生态修复实践中验证了“下行效应”理论。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

破解了“梦境”假说难题,更多生态修复的梦想还有待探索。Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“‘下行效应’只是影响生态修复成效的一个方面。”贺强说,“做好生态修复还需要更全面地认识大自然,需要扎根野外,开展更多、更深入的研究。希望能有机会沿着我国海岸线走一走,从中朝接壤的鸭绿江口到中越边界的北仑河口。”Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

相关论文链接:Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

https://doi.org/10.1126/science.add2814Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43951-3Xon即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

本文链接:http://www.gihot.com/news-8-1679-0.html6年时间打磨,复旦学者这项全球性研究挑战传统观点

声明:本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

上一篇:在全球最深最大地下实验室守候来自宇宙深空的信号

下一篇:研究显示:高血压和糖尿病综合管理尚有改进空间

为你推荐
近日,来自中国政法大学的学生陈兵(化名)向澎湃质量观投诉平台反映称,暑期留校...
08-21
  大众网记者 秦瑾 通讯员 张洁 报道  “原本乖巧懂事,学习认真踏实的孩子到了六年级出现了对学习提不起精神,甚至厌学的情况。”这是怎么一回事?怎样进行解决?家长们对...
12-27
广州风控花呗白条套取秒到账:【181 181 43671微信同号】微信分付、抖音月付、支付宝信用购取消实体商家当面刷,本地一手超低费用没有中间商赚差价,所有信息已实名安全的很。十...
09-01
8年专业老商家微:k973880【8年专注更专业】【靠谱秒到】24小时在线接单我们都知道白条是京东金融旗下的消费信贷产品,功能是给我们消费购物使用,先用后还,这种模式比较适合大部...
08-16
  我一直都在给大家强调,表白只是你对他表达你对他的喜欢之情,而不是你说了他就一定会...
06-27
沈阳风控花呗白条套取秒到账:【181 181 43671微信同号】微信分付、抖音月付、支付宝信用购取消实体商家当面刷,本地一手超低费用没有中间商赚差价,所有信息已实名安全的很。十...
09-01
南宁风控花呗白条套取秒到账:【181 181 43671微信同号】微信分付、抖音月付、支付宝信用购取消实体商家当面刷,本地一手超低费用没有中间商赚差价,所有信息已实名安全的很。十...
08-13
世界卫生组织将每年的10月28日定为“世界男性健康日”,呼吁各国关注男性健康,并加大对男性健康的宣传力度。2024年是第25个世界男性健康日,希望全社会重视男性健康问题。佩罗...
10-30
1、登录京东金融APP,点击“白条”;页面会显示白条的可用额度,点击取现额度;点击“白条取现”,输入你要取现的金额; 2、页面会显示还款日以及利息是多少; 3、选择收款账户(**卡)...
07-30
  近日,兰州银行被纳入被执行人名单,执行标的约1125万元。作为西北最大城商行,兰州银行上市首日...
06-27
  据路透社报道,当地时间4月12日,曾担任美国驻玻利维亚大使的前外交官曼努埃尔·罗查因为古巴政府从事间谍活动被判处15年有期徒...
04-13
案例:被黑了取不了款怎么办渠道解决【微信chuhei816】被黑不给取款怎么办,小编来告诉你 在互联网日益发展的今天,网上金融活动已经渗透到我们生活的方方面面。然而,随之而来的风...
08-04
天津北辰区套VISA信用卡分付白条月付花呗微电:150 0062 3958 全天在线欢迎来电,还有分付,分期乐,苹果专享额度都可以办理!有同学反映自己的京东白条有一点加油额度,但是自己买东西...
08-03
珠海风控花呗白条套取秒到账:【181 181 43671微信同号】微信分付、抖音月付、支付宝信用购取消实体商家当面刷,本地一手超低费用没有中间商赚差价,所有信息已实名安全的很。十...
08-07
见贤思齐焉,见不贤而内自省也。——《论语》  译:见到有人在某一方面有超过自己的长处和优点,就虚心请教,认真学习,想办法赶上他,和他达到同一水平;见有人存在某种缺点...
08-06
  中新经纬9月12日电 自然资源部表示,要充分发挥国土空间规划的基础性作用,有序推进地下空间开发利用。  自然资源部网站12日披露,近日,自然资源部发布《关于探索推进城市地...
09-12
现在网络鱼龙混杂,请认准靠谱八年商家,金牌小帮手——小创(137-1300-8979可v可来电)(全年365天不掉线) 【羊小咩享花卡要怎样提现】【羊小咩享花卡怎么刷出来】【羊...
08-15
商家微信【yb93088】广州市民医保卡套取现金出来,实际上是通过激活社保卡的金融账户来实现的。首先,需要强调的是,医疗保险基金并不允许提取现金,这是国家规定的政策。不过,广州...
07-16
《灭罪》是一部悬疑剧,聚集了费启鸣、王晓赟子、叶祖新、于毅、毛林林等众多实力派演员,由司元甲执导,阎美玲与石玮联手编剧。故事开篇扣人心弦,展现了主角宁真...
10-10
重庆风控花呗白条套取秒到账:【181 181 43671微信同号】万事达 、境外卡、微信分付、抖音月付、支付宝信用购取消实体商家当面刷,本地一手超低费用没有中间商赚差价,所有信息已...
08-23
夏季是炎热的季节,阳光最为强烈,热力十足,是享受日光浴的最好的季节,但有些朋友认为夏季阳光中的紫外线过多,容易晒伤皮肤,一些爱美的朋友,尤其是女性朋友,常常害怕晒黑皮肤。所以现...
04-02
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击右上角QQ

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮