丹麥自然現象反常：植物競爭行為顛覆理論預測
在丹麥的草地和牧場上，自然界的行為正讓科學家感到困惑。傳統的生態理論和經驗告訴我們，這些地方的植物應該傾向於散播較重的種子，但實際上正好相反。如果草地和草原被放任自然生長，同時不受人類干擾或放牧動物的影響，自然界會慢慢開始發生改變。
通常，雜草在有牛羊等動物放牧和踐踏土壤的干擾下生長得很好。因為，如果沒有這種干擾，雜草的生長就會遇到困難，其他植物就會開始取代它們的位置。植物間對陽光和肥沃土壤的競爭就會增加。
理論上，當植物間的競爭增強時，散播「重種子」並產生大而薄的葉片的植物通常會占上風。但現實並非如此。至少在丹麥的自然界並非如此，這讓來自奧胡斯大學生態科學部門的Christian Frølund Damgaard教授感到困惑。
「重種子在爭奪資源的環境中具有競爭優勢。重種子含有大量的『便當盒（lunch box）』，可以在陰影中生存一段時間。而另一方面，輕種子則會更快死亡。而薄葉片則具有競爭優勢，因為植物可以在不消耗大量能量的情況下用新葉片替換舊葉片。新葉片會處於更好的位置吸收陽光。」
然而，當Christian Frølund Damgaard查看自然界的數據時，故事卻大相逕庭。「隨著這些區域的競爭加劇，種子大小應該會增加，葉片應該會變得更薄。但發生的情況卻是相反的，我簡直無法理解原因。」
研究中包括了對丹麥236個自然區域的研究。Christian Frølund Damgaard是一名生物學家，但他主要使用統計和大數據集工作。正是這種方法讓他發現自然界並不像教科書預測的那樣行事。通過結合丹麥各地236個草地和牧場的8859個樣本數據，他開始看到一些明顯的趨勢：「雜草種類減少，但也沒有增加散播大種子和薄葉片的植物。」
雜草減少 理應增加大種子和薄葉片的植物
雜草物種正在減少，這可能是因為這些區域的放牧減少了，也意味著散播重種子的植物應該增加——但實際上它們沒有。同樣，即使這應該是一個自然發展的過程，擁有薄葉片的植物也沒有增加。「這是一個謎。這裡發生了一些我們還不理解的事情。」
該研究報告基於在丹麥超過3萬5000個站點收集的25萬多條數據。Christian Frølund Damgaard解釋說：「我們對生態系統了解得太少了。它們極其複雜。自然界似乎變化得很慢，可能有很多原因造成這種情況。」
Christian Frølund Damgaard不認為自然界變化的原因只有一個。
「可能有很多不同的原因。氣候在變化。我們正在經歷更多降雨。生態位（niche）的數量在增加。這些區域可能正在經歷較少的放牧和接收較少的氮。所有這些都對物種組成的變化做出了貢獻。
但我們很可能能夠找到解釋植物行為方式的原因。這只需要進行一些操縱實驗來測試自然界行為的不同可能解釋，」他總結說。
相關研究刊登在《植物相》、《Ecological Informatics》以及《Journal of Vegetation Science》。
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首圖來源：SciTechDaily.com cc By4.0
圖片來源：Flora cc By4.0
參考論文：
1.Decline in large-seeded species in Danish grasslands over an eight-year periodFlora
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