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为探究植物 - 植物相互作用,研究人员分析 346 篇文献,发现研究存在地域和生态系统偏向,未来需拓展研究范围。
植物 - 植物相互作用(Plant-plant interactions)在塑造群落结构以及通过调节种内和种间资源分配来调控养分循环方面发挥着关键作用。这些相互作用在很大程度上影响着生态系统服务,尤其是在全球气候变化的背景下。为了解决这一问题,本次综述综合了全球关于植物 - 植物相互作用的研究,评估了当前的进展,并找出了关键的知识空白,以指导未来的研究。
研究人员分析了来自 Web of Science 的 346 篇同行评审文章,以量化种内和种间相互作用。基于空间和时间模式、植物功能群、研究聚焦的植物器官(例如根、叶)以及环境驱动因素(例如大气、土壤和生物因素)对研究趋势进行了评估。这种系统的评估突出了关键的研究重点和偏差。
研究发现,研究工作在地理上集中在中国和美国,并且对草原的研究尤为关注。从分类学角度来看,禾本科(Poaceae)、豆科(Leguminosae)和菊科(Asteraceae)的研究占比过高。尽管已有大量研究,但显著的地理和生态系统偏差仍然存在,像热带、高山和沙漠等生态系统的研究较少。目前的研究主要集中在地上相互作用,以及树木周围的光照强度、土壤湿度等环境因素,还有草原和农作物的根际土壤养分。然而,根和根际(rhizosphere)在养分吸收、水分运输以及微生物相互作用中的重要作用仍未得到充分研究。对于生态学研究而言,通过纳入更广泛的生态因素、探索未充分研究的生态系统,以及更平衡地关注地上和地下动态来拓宽研究范围至关重要。
为了推动生态学理论和应用的发展,未来的研究必须采用更全面的框架,将研究较少的生态系统(例如热带、高山、沙漠)纳入其中,并平衡对地上和地下动态的研究。将研究范围扩展到根 - 根际相互作用、微生物共生关系以及多因素环境驱动因素(例如温度梯度、CO2水平、生物胁迫因素),将提高对生态系统对全球变化响应的预测能力。填补这些知识空白不仅将加深人们对植物生态学的理解,还将为应对持续的环境变化提供更好的保护策略和生态系统管理实践指导。