Odkrywanie roli różnorodności beta w ekosystemach

W miarę postępu zmian klimatycznych naukowcy chcą lepiej zrozumieć, w jaki sposób gatunki oddziałują na siebie w różnych siedliskach, aby zachować różnorodność. Kluczem do tych wysiłków jest koncepcja różnorodności beta, która bada gatunki, które rozwijają się wyłącznie w określonych środowiskach. Rezerwat naukowy ekosystemu Cedar Creek na Uniwersytecie Minnesota w East Bethel to idealne miejsce do badania różnorodności beta, ponieważ zapewnia naukowcom dostęp do wielu różnych siedlisk w jednym miejscu.

Karen Castiglionepracownik naukowy podoktorski w Kolegium Nauk Biologicznych wraz z profesorem nadzwyczajnym Forresta IsbellaChciał wiedzieć, jak różnorodność beta wpływa na biomasę roślin, czyli całkowitą masę żywych roślin na danym obszarze. Biomasa roślinna jest niezbędna do różnych funkcji ekologicznych i ekologicznych, w tym do sekwestracji węgla i wspierania sieci pokarmowych.

Podczas pierwszej fazy eksperymentu BetaDIV w Cedar Creek badacze przyjrzeli się pięciu siedliskom: sawannie dębowej, gdzie dominuje dąb; Lasy iglaste, w których dominuje sosna biała; Lasy liściaste, w których dominuje klon czerwony; Bagno, na którym dominuje tamarak; i starożytne łąki, gdzie dominuje duży błękit. Zespół posadził sadzonki tych gatunków w każdym siedlisku w monokulturach i mieszankach gatunków, aby monitorować ich działanie, wykorzystując przeżywalność sadzonek jako sposób pomiaru produktywności ekosystemu (lub tempa produkcji biomasy).

the Pierwsze wyniki Ten trwający eksperyment został niedawno opublikowany w Landscape Ecology. Badanie wykazało:

• Gatunki, które przeżywają najwięcej w monokulturach, to zazwyczaj te same gatunki, co gatunki najbardziej dominujące (tj. o największej względnej liczebności) w mieszankach, średnio we wszystkich siedliskach.
• Gatunki zwykle przeżywają więcej w siedliskach, w których są najbardziej produktywne (siedliskach, w których dominują poza eksperymentem).

Badanie różnorodności beta w ten sposób może pomóc naukowcom chronić biomasę w obliczu zmian klimatycznych.

„Zakładanie roślin w tym eksperymencie może być bardzo trudne, ponieważ muszą one być w stanie przetrwać jako sadzonki w nowym środowisku” – powiedział Castiglione. „Próbujemy śledzić, czy mogą stać się dorosłe. Następnie w dłuższej perspektywie możemy zacząć mierzyć takie czynniki, jak produktywność i ilość biomasy produkowanej przez drzewa i trawy w miarę upływu czasu, w miarę zajmowania różnych ekosystemów w krajobrazie .”

W miarę kontynuacji eksperymentu zespół będzie poszukiwał dowodów na to, że gatunki wytwarzają więcej biomasy w mieszankach (wiele gatunków posadzonych razem), niż można by się spodziewać w monokulturach (pojedynczy gatunek).

Badanie to zostało wsparte przez amerykańską Narodową Fundację Nauki.