探秘温带雨林地衣：光合与水分需求的权衡揭秘其栖息地关联之谜

为探究苏格兰温带雨林不同形态地衣共存原因，研究人员分析 7 种地衣，发现与雨林关联强的地衣有更高水分需求，这对预测气候变化影响意义重大。

　　在地球的生态画卷中，温带雨林宛如一颗稀世明珠，仅覆盖不到地球表面 1% 的区域，却蕴含着极为独特的生态系统。欧洲拥有 15% 适合温带雨林发展的气候空间，这里的温带雨林不仅有多样的阔叶和混交林，更有着丰富的隐花植物群落，其中附生地衣（lichen epiphyte）尤为引人注目。地衣在森林生态系统中扮演着多重关键角色，它是生物多样性的重要组成部分，为众多生物提供食物和栖息地；同时，在生物地球化学循环和水文循环中也发挥着不可或缺的作用，还能调节森林微气候。

然而，目前关于温带雨林地衣的生态生理学研究却相对匮乏，这使得我们难以解释地衣在区域到地方尺度的分布规律、初级生产力、生长速率以及生物量积累等现象。在全球气候变化的大背景下，深入了解地衣与温带雨林栖息地的关系变得尤为迫切，因为这有助于我们预测气候变化对温带雨林生物多样性的影响。基于此，来自英国爱丁堡大学等机构的研究人员 Amaris Ormond、Christopher J. Ellis 和 Claudia Colesie 开展了一系列研究，相关成果发表在《Oecologia》上。

研究人员为了深入探究地衣与温带雨林栖息地的关系，采用了多种技术方法。首先，他们通过全球生物多样性信息设施（GBIF）获取地衣的分布数据，并结合 CHELSA 的降水数据，以此来量化地衣的实际生态位（realised niche）。其次，在实验室控制条件下，利用微型比色皿系统（minicuvette system），测量地衣的水分关系、光经济和碳获取等指标，进而确定一系列核心参数，来描述地衣物种的响应特征。此外，还运用统计分析方法，包括单因素方差分析（ANOVA）和有序逻辑回归等，来检验不同物种核心参数的差异以及它们与温带雨林栖息地关联强度的关系。

研究结果如下：

• 实际生态位：研究证实，所有选定的地衣物种都分布在英国的西部和海洋性区域，符合它们作为温带雨林地衣群落组成部分的特征。但不同物种的分布范围存在差异，与温带雨林栖息地关联越紧密的物种，其分布的降水范围越窄。
• 基础生态位：所有物种的净光合作用（Net Photosynthesis，NP）和暗呼吸（Dark Respiration，DR）对菌体含水量（thallus WC）都呈现出典型的饱和曲线响应。Pectenia atlantica 达到最大净光合作用（MaxNP）所需的水分显著高于其他物种，其最小水分需求（MinWC）也远大于其他物种。而 Lobaria pulmonaria 的 MinWC 则低于其他物种。此外，不同物种的光补偿点（Light Compensation Point，LCP）和光饱和点（Light Saturation Point，LSP）相似，叶绿素含量在物种间无显著差异。
• 栖息地关联分析：通过有序回归分析发现，地衣与温带雨林栖息地的关联强度和代表水分关系的核心参数（MaxWC、MinWC 和 OptWC）呈显著正相关，与碳增益效率（Carbon Gain Efficiency，CGE）呈显著负相关。

研究结论与讨论部分指出，该研究通过分析不同形态和光合共生体类型的地衣，揭示了地衣与温带雨林栖息地关联的梯度可以由物种的形态多样性来解释。与水分捕获和保留相关的形态特征与生理最佳状态相联系，能够更好地说明不同形态的地衣如何适应或驯化于温带雨林气候。这一研究成果为准确理解气候变化对温带雨林生物多样性的影响提供了重要的生态生理学依据。因为气候变化会改变微气候，而地衣对微气候的响应将决定其分布和生存，进而影响整个温带雨林生态系统的结构和功能。同时，也为后续研究提供了新的思路和方向，有助于进一步深入探究地衣在生态系统中的作用以及应对气候变化的策略。