樹木 碳水化合物是昆蟲落葉生存的關(guān)鍵

最近多年爆發(fā)的入侵性飛蛾殺死了新英格蘭南部數(shù)千英畝的橡樹。但在殘骸中散布著數(shù)千棵幸存下來的樹木。今天發(fā)表在《功能生態(tài)學(xué)》上的一項(xiàng)新研究闡明了原因。哈佛大學(xué)、馬薩諸塞州阿默斯特分校、波士頓大學(xué)和麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們的研究表明，一棵樹的碳水化合物儲(chǔ)備對(duì)于在饑餓的毛毛蟲的襲擊中生存至關(guān)重要。

樹木的生物學(xué)使它們能夠抵御最嚴(yán)重的壓力。“在某種程度上，橡樹是規(guī)劃者，”麻省理工學(xué)院 NSF 博士后研究員、該研究的合著者梅根·布魯姆斯坦 (Meghan Blumstein) 說。“他們?cè)谏L(zhǎng)季節(jié)生產(chǎn)的一些食物會(huì)立即用作能量，而另一些則儲(chǔ)存在莖和根中以備不時(shí)之需。有了儲(chǔ)存的碳水化合物，它們能夠在昆蟲爆發(fā)后立即產(chǎn)生新的葉子。”

但樹木并非無敵，新研究揭示了它們生存所需的特定儲(chǔ)備閾值：干燥木材中含有 1.5% 的碳水化合物——或它們正常儲(chǔ)存容量的 20-25%。從 2016 年到 2018 年，Lymantria dispar(一種以前稱為“吉普賽蛾”的昆蟲)的反復(fù)出現(xiàn)通過年復(fù)一年的落葉挑戰(zhàn)了樹木的恢復(fù)能力。

“死亡的樹木是那些沒有儲(chǔ)備的樹木，”主要作者，哈佛森林的高級(jí)科學(xué)家奧黛麗·巴克·普洛特金說。但樹木的位置也很重要。研究小組發(fā)現(xiàn)，即使在落葉程度相同的情況下，沿著森林邊緣生長(zhǎng)的樹木往往擁有更多的儲(chǔ)備，這使它們比內(nèi)部森林樹木更具彈性。研究小組認(rèn)為，在 2018 年之前的幾年里，林緣樹木可能只是經(jīng)歷了不那么嚴(yán)重的落葉。而且，由于邊緣樹木獲得了大量光照，它們也可能能夠恢復(fù)，而不會(huì)像它們的內(nèi)部森林對(duì)應(yīng)物一樣減少它們的儲(chǔ)備.

這項(xiàng)新研究提供了迄今為止一直缺乏的直接證據(jù)，即當(dāng)昆蟲入侵時(shí)，樹木確實(shí)會(huì)餓死。隨著新的害蟲和不斷變化的氣候繼續(xù)推動(dòng)該地區(qū)的變化，這種更細(xì)致入微的理解將有助于改善森林恢復(fù)力模型。

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