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植食性昆虫与植物的相互关系随第四纪气候变化逐渐增强

时间:2015年05月04日 点击:

       昆虫与植物是森林生态系统中最为重要的组成成分,研究昆虫与植物之间的相互关系,对于认识气候变化背景下,生态系统的维持及其演化机制尤为重要。植物叶片化石中保存有丰富的昆虫取食遗迹形态,是研究植食性昆虫和植物相互关系演化的绝佳材料。 

  高山栎类(Quercus section Heterobalanus)为壳斗科栎属植物,不但是我国西南地区,特别是横断山地区现代森林植被中的优势种,还具有丰富的叶片化石记录。版纳植物园古生态组苏涛副研究员等人以滇西永平县上上新统龙门龙门植物群和采自云南、四川和西藏的八个现代高山栎林样品为材料,比较了化石和现代高山栎叶片中的昆虫取食形态组成和差异,讨论了第四纪气候变化背景下,高山栎林中昆虫取食行为的演化。结果表明,现代样品中的昆虫取食形态多样性和年均温呈显著正相关;除一种虫瘿型外,龙门植物群中高山栎叶片的昆虫取食形态在现代样品中都能找到;另外,所有现代样品的取食形态类群都明显多于龙门植物群,尽管龙门植物群的年均温明显高于任何一个现代样点。由此可见,第四纪气候变化并没有降低高山栎林中的昆虫取食形态的多样性,相反,这种多样性得到了增强。本研究支持了生态系统演化的“积累效应”假说,即:在稳定的森林植被中,随着时间的增加,动、植物关系会得到逐步的增强,同时也表明,植物对昆虫多样性起着“进化岛”(Evolutionary Island)的作用。这项研究开创性地将化石和现代样品结合,探讨气候变化背景下植食性昆虫取食行为的演变,为认识现代生态系统中动、植物关系的演化历史提供了新的思路。 

      该研究成果以Resilience of plant-insect interactions in an oak lineage through Quaternary climate change正式发表于国际古生物学期刊Paleobiology。本研究得到了国家自然科学基金,中科院“西部之光”,中科院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室开放课题基金和版纳植物园“135计划”方向的联合资助。

    来源:西双版纳植物园