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长期以来，科学家们一直在努力解释，热带森林是如何能在不让少数物种占优势或让许多其他物种灭绝的情况下，保持其惊人的树木多样性的。
近日，来自美国俄勒冈州立大学的研究人员在《美国国家科学院院刊》发表论文表示，上述问题答案就在树木附近的土壤中，那里是树木的“天敌”居住的地方。这些敌人，包括真菌和节肢动物，会攻击并杀死宿主树木附近的众多种子和幼苗，从而阻止同类树木在母树周围生长。
在热带森林动态中发挥关键作用的还有种子散布器。个别树木的种子通常会被啮齿动物、哺乳动物或鸟类带到很远的地方。而新地区的真菌和节肢动物以不同物种为目标，使得种子有机会生根发芽。研究人员说，这种限制成年树附近同种树木的补充产生了一种长期稳定的效果，有利于稀有树种，而不利于常见树种。
这项新研究推翻了先前的理论，证明了树木与其“敌人”的相互作用对于维持热带森林令人难以置信的多样性是非常重要的。“在北美的许多森林中，树木为了争夺空间而竞争，其中一些有一个生态位，可以让它们在竞争中胜出，”俄勒冈州立大学生态学家，同时也是这项研究的主要作者Taal Levi说，“道格拉斯冷杉是火灾后生长最好的树种。铁杉在树荫下茁壮成长。有些物种在海拔高的地方生活得很好。”
“但在热带地区，似乎所有树种都具有类似的竞争优势。那里物种丰富，不过每个物种的个体都很少。变得繁盛的几率应该很高，因此必然有一种机制阻止了一个物种变得普遍，变得占优势。而这些天敌正具有高度的宿主特异性。”
史密森热带研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)的Egbert Leigh在一份声明中最恰当地描述了热带森林的多样性:“婆罗洲或亚马逊河流域半平方公里的森林，是如何包含了欧洲、北美洲和亚洲420万公里温带森林所有树种的?”
Leigh说，在一些热带森林中，有多达1000种不同的树种生活在同一个地区。他说，天敌限制幼树生长的观点并不新鲜，事实上，近半个世纪前，两名科学家就提出了这一观点，即现在所知的简森-康奈尔(jan - connell)假说。
尽管简森-康奈尔效应可以阻止一种物种成为绝对的优势物种，但它并不能解释或预测一千个树种是如何共同生存的。事实上，之前的研究人员认为，简森-康奈尔效应只能维持极少数物种，因此对热带森林多样性的整体维持相对不重要。
相反，Leigh和他来自佛罗里达大学、俄勒冈州立大学和澳大利亚詹姆斯库克大学的同事们说，树木和它们的天敌之间的密切关系是热带森林多样性的关键。他们发现，如果真菌、节肢动物和其他天敌在树木周围形成小区域，使同一物种的新树无法在母体周围生存，那么在热带森林中观察到的高度的树木多样性几乎可以无限期地维持下去。
Leigh说:“在成树周围有一个‘种子阴影’，一些种子会从‘阴影’中逃出去，这样它们就可以在其他地区生根发芽，直到特定的敌人在新地点站稳脚跟。这就是为什么保持这些森林中鸟类和哺乳动物的生物多样性至关重要，否则树木的数量最终会减少——尤其是在过度捕猎的地区。”
科界原创
编译：Max
审稿：阿淼
责编：张梦
期刊来源：《美国国家科学院院刊》
期刊编号：0027-8424
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/osu-teh122018.php
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