全球团队发现森林溪流栖息地保持能量交换平衡

森林和溪流是独立但又相互联系的生态系统，并存，能量和养分穿过它们多孔的边界，在它们之间来回流动。例如，树叶从树上掉落，进入溪流，腐烂并喂养水生昆虫。这些昆虫从水中出现，被鸟类和蝙蝠吃掉。由宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一个国际团队现在发现，这些生态系统似乎保持了能量交换的平衡——科学家们称这一发现令人惊讶。

世界各地的科学家对这些相互连接的生态系统之间的能量、物质和生物体的交换进行了研究，他们将这种现象称为“异地”——意思是当能量在另一个生态系统中产生时，居住在一个生态系统中的生物体消耗资源。生态系统。在全球范围内，水生和陆地生态系统之间的平衡很难衡量，也知之甚少，因为它取决于随季节和不同气候变化的能量和养分的不均匀流动。

但最近发表在《生态快报》上的一项新研究结果 为森林和溪流之间的关系提供了新的线索。研究人员分析了世界各地 149 项森林-溪流耦合生态系统研究的数据，发现水生生物和陆生生物消耗的能量与来自相反生态系统的能量相同。

该研究的主要作者丹尼尔艾伦说：“这是一个非常有趣和意想不到的结果，因为我们知道以从树上落下的叶子的形式流入溪流的能量比以水生昆虫的形式流出的能量要多得多。 ”宾夕法尼亚州立大学农业科学学院水生生态学助理教授 。 “但资源的质量却有很大不同，因为溪流中出现的水生昆虫营养非常丰富。”

研究人员还发现，消费者的异地生物随着水生无脊椎动物、鱼类和陆生节肢动物(例如昆虫、甲虫和蜘蛛)的摄食特征而变化，但对于陆生脊椎动物(例如鸟类和啮齿动物)则不然。最后，他们报告说，对于水生无脊椎动物来说，干旱气候下的异地性几乎是热带气候下的两倍，但在不同的气候条件下，鱼类的异地性保持稳定。

“大多数人并不认为溪流和森林是相互关联的，但这些栖息地所支持的生物体依赖于来自其生态系统外部的能量和资源，”艾伦说。 “这种现象在世界各地都存在，这项研究很重要，因为我们收集了全球各地的数据，以了解这一基本过程在不同气候、季节以及 700 多种不同溪流和河岸物种中的变化。”

为宾夕法尼亚州立大学的这项研究做出贡献的是生态系统科学和管理领域的博士后学者 Veronica Saenz、研究生 Kierstyn Higgins 和最近毕业的硕士生 Alice Belskis。对该研究做出贡献的还有：James Larson，美国地质调查局上中西部环境科学中心; Christina Murphy，美国地质调查局缅因州鱼类和野生动物合作研究中心; Erica Garcia，查尔斯达尔文大学，澳大利亚;库尔特·安德森，加州大学河滨分校;米歇尔·布希，堪萨斯大学;阿尔巴·阿格里奇，密苏里大学; Brooke Penaluna，美国林务局 PNW 研究站; Jay Jones，阿拉斯加大学费尔班克斯分校;和马特·威尔斯(Matt Whiles)，佛罗里达大学。

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