By OCAdmin in 研究報導 on

張峰勳 謝志豪

臺灣大學海洋研究所張峰勲博士與謝志豪教授，分析東海南方海域的海洋浮游細菌群集間之生物多樣性，與其生態系統功能的關係。本研究於2023年2月發表於mSystem 期刊。

多年研究已經證實，單一群集內的生物多樣性（α-diversity）對其生態系統功能(例如生物量)常常有正面影響。但在自然界中，群集從來不是孤立存在的，多個群集必然一起出現。這樣，群集間的生物多樣性對其生態系統功能還是有正面影響嗎？研究團隊把在單一群集所學擴大到多個群集。研究結果顯示，「群集間的多樣性（β –diversity）」，即任意兩個採樣點之間的物種組成差異（圖 1A），對這兩個群集的總生物量有正向影響（支持圖 1B 中所示的假說）。更重要的發現是，當多個群集的組成過程（從物種的親緣關係推測而得）愈不隨機，例如出現資源分化的現象，群集間多樣性的影響將更加正面（支持圖 1C 中所示的假說）。儘管組成群集的具體過程仍然需要進一步探索釐清。研究結果表明，生態系統功能不僅受到群集內物種多樣性（α-diversity）的影響；當考慮多個群集時，群集的物種組成和多個群集之間的組成差異（β –diversity）也會影響生態系統功能。更重要的是，生物多樣性的影響取決於群集如何組成。本研究將當前「生物多樣性 – 生態系統功能關係」的研究框架從單一群集擴展到多個群集，也幫助了解生物多樣性如何影響生態系統功能的機制。

延伸閱讀：

Chang, F. H., J. W. Yang, A. C. Liu, H. P. Lu, G. C. Gong, F. K. Shiah and C. H. Hsieh (2023) Deterministic assembly processes strengthen the effects of β-diversity on community biomass of marine bacterioplankton. mSystem. 8: 1-13. https://doi.org/10.1128/msystems.00970-22

圖1.

本研究的採樣點、研究方法的簡要概述、假說的示意圖。圖 1A中地圖顯示本研究在東海南方海域的6個採樣點，右側簡述群集間的多樣性的指標、群集間的生態系統功能（本研究中以各群集的生物量總和為代表）、如何利用物種親緣關係來推測群集的物種組成過程之方法。圖 1B 表示本研究的第一個假說：群集間的多樣性會正面影響群集的總生物量總和。圖 1C 表示本研究的第二個假說：當群集的物種組成過程愈不隨機，群集間多樣性的正面影響將會越強。圖 1B 中不同顏色的線代表在不同航次中，群集間的多樣性與其總生物量的關係，迴歸線的斜率（表示在圖 1C中的色點）則用來代表多樣性的影響力。