日前,應(yīng)用宏條形碼技術(shù),中科院昆明動物研究所研究員俞維理課題組對“植物多樣性精確預(yù)測昆蟲多樣性”的重要結(jié)論進行了驗證和擴展。
昆蟲具有宿主特異性,因此植物多樣性應(yīng)該能夠預(yù)測昆蟲多樣性,但是已有的研究并不支持該結(jié)論;直到Basset 等人在一個熱帶森林里進行前所未有的全面采樣,并結(jié)合復(fù)雜的統(tǒng)計模型,發(fā)現(xiàn)植物物種豐富度確實能夠精確預(yù)測節(jié)肢動物(主體為昆蟲)物種豐富度,該發(fā)現(xiàn)于2012年在《科學(xué)》上發(fā)表。
“由于其浩大的采樣和分類規(guī)模,Basset 等人的研究不可避免地限制在小的區(qū)域且難以有效復(fù)制,但是其研究結(jié)論亟待在大尺度上復(fù)制和檢驗。”俞維理告訴《中國科學(xué)報》記者,“因此,我們課題組采用高通量的方法來使該研究方案具有可操作性。”
近年來,俞維理課題組與西雙版納熱帶植物園原研究員Rhett D. Harrison、華南師范大學(xué)教授江海聲合作,在中國海南和西雙版納的兩個熱帶山地景觀中利用樣方調(diào)查植物多樣性和昆蟲多樣性。
植物多樣性采用形態(tài)鑒定,昆蟲多樣性使用馬氏網(wǎng)采集并采用宏條形碼技術(shù)鑒定。俞維理介紹:我們使用常用的皮爾森相關(guān)分析和Basset 等人的“植物模型”方法分析物種豐富度間的關(guān)系,使用普魯克分析方法分析檢驗群落組成間的關(guān)系。
研究結(jié)果表明:植物模型與非參數(shù)估計得出的昆蟲物種豐富度非常接近,但是常用的皮爾森相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)樣方水平上植物物種豐富度和昆蟲物種豐富度的相關(guān)性較低;普魯克分析發(fā)現(xiàn)植物和昆蟲的群落組成高度相關(guān)。以上結(jié)果均在兩個景觀、兩個季節(jié)(旱季、雨季)、昆蟲的不同目間保持一致。
“我們的研究強烈支持Basset 等人的結(jié)論:熱帶森林中植物物種豐富度能夠精確預(yù)測昆蟲物種豐富度。”俞維理稱。此外,該研究將植物模型的方法從熱帶美洲拓展到熱帶亞洲,從一個60 平方公里的均質(zhì)森林擴展到兩個100~500平方公里異質(zhì)的、人為干擾的景觀,從耗費勞力的標本形態(tài)鑒定的樣本擴展到有效的宏條形碼技術(shù)處理的樣本。
“我們采用的高通量方法使大規(guī)模檢驗熱帶節(jié)肢動物的超高多樣性的不同假說變得可行。”俞維理表示,另外該研究一項潛在的應(yīng)用是:在植被評估上越來越有效的遙感技術(shù),將可能有效管理大部分的動物多樣性。