Regnskab for træhøjde, biodiversitet er 3-D

Art-område-forholdet (SAC) er et langsigtet mønster inden for økologi og diskuteres i de fleste akademiske økologi-bøger. Dets konsekvenser er relevante for mange økologiske, evolutionære, bevarelse og biogeografiske formål. Omvendt det tilhørende volumen-art forhold er for det meste blevet ignoreret. Ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Planteøkologi , dette forhold kan spille en grundlæggende økologisk rolle, og det er relevant for mange økologiske anvendelser såsom estimering af minimum levedygtige populationer, artsområder og beskyttede områder. I denne globale undersøgelse, Roberto Cazzolla Gatti, Ph.d., Lektor ved Biologisk Institut ved Tomsk State University (Rusland) og hans italienske kolleger fra Euro-Mediterranean Center on Climate Change (CMCC) i Viterbo, undersøgte dette nye perspektiv og kiggede på baldakinhøjde som en proxy for økosystemvolumen ("biorum"), hvilket påvirker planternes rigdom i skovøkosystemer.

For nogle årtier siden, den italienske skovøkolog Lucio Susmel udviklede ideen om biorum, skriver, at "funktionerne i flerlagede skove er en funktion af det overjordiske biorum, modificeret af planter og dyr, der lever i et fysisk miljø. "Den italienske økolog foreslog, at" [Biorum kan defineres som et] beskyttet rum, inden for hvilket det er muligt at spille alt fysiologisk, biologiske og evolutionære processer i et samfund [...] den parameter, der er bedst egnet til vurdering af biorum, er systemets volumen, der kan måles ved gennemsnitshøjden af ​​de dominerende træer. "

Vanskeligheden med at registrere et træs højde fra jorden og manglen på en omfattende global floraopælling har hæmmet definitionen af ​​et generelt mønster af skovøkosystemets volumen og artsdiversitet. Den seneste teknologiske udvikling som lysdetektering og rækkevidde (LiDAR) gør det muligt at kortlægge skovens lodrette struktur globalt. Sammen med tilgængeligheden af ​​nøjagtige botaniske data, f.eks. NASA Canopy Height Global Map, som kombinerer satellitteknologi med feltanalyser, dette åbner utrolige muligheder inden for økologi. Professor Roberto Cazzolla Gatti siger, "Vi undersøgte et muligt globalt forhold mellem artsrigdom og baldakinhøjde ved at sammenligne NASA's globale kort over baldakinhøjde i høj opløsning med Plant Diversity Map produceret af Barthlott og kolleger i 2007."

Resultaterne af denne undersøgelse viste, at højere baldakiner tegner sig for flere plantearter - baldakiner repræsenterer en tredje dimension, der fuldt ud kan udnyttes af disse arter. Dette skyldes, at større mængder kan indeholde et større antal arter, men det er ikke kun et spørgsmål om den ledige plads.

Gatti siger, "Jeg stødte på denne idé, der arbejdede i mange år i tropiske, tempererede og boreale skove. Jeg spekulerede på, hvorfor højere baldakiner næsten altid er positivt forbundet med højere niveauer af biodiversitet. Hvis årsagen kun var klimaet, som er i stand til at øge både træhøjde og biodiversitet, vi ville have fundet inden for samme klimastrimmel rundt om i verden lignende niveauer af mangfoldighed i skove med forskellige baldakinhøjder. Dette var ikke tilfældet. Selvom klimaforholdene er de samme, biodiversiteten stiger, når baldakiner stiger. "

Undersøgelsen tyder på, at denne positive sammenhæng mellem biodiversitet og baldakinhøjde skyldes det øgede biorum. Jo større volumen af ​​et skovøkosystem, jo flere lag og økologiske forhold, der diversificerer miljøet, herunder lys, fugtighed, fødevareressourcer, tilgængelighed af vand, klatring mulighed for lianer, tilstedeværelse af epifytter, bregner og andre. Dette giver også empirisk bevis for de nylige hypoteser udviklet af prof. Cazzolla Gatti om fremkomsten af ​​nye biodiversitetsrelaterede nicher, dvs. ideen om, at biodiversitet skaber biodiversitet.

Forholdet mellem biodiversitet og baldakinhøjde er særlig tydeligt i tropiske områder. Faktisk, ifølge latitudinal gradientteori, tropiske regnskove er, gennemsnitlig, højere end tempererede, og derfor tilbyde mere plads til fysiologiske, biologiske og evolutionære processer i samfundet. Denne funktion gør det muligt for arter med forskellige egenskaber at sameksistere og afler fremkomsten af ​​nye nicher, der øger righeden af ​​et mere lagdelt økosystem.

Imidlertid, fordi både klimatiske og breddegradienter korrelerer med skovhøjde og mangfoldighed, Cazzolla Gatti og kolleger fjernede deres hypotese om et rent baldakinhøjde-mangfoldighedsforhold ved at analysere det inden for forskellige makroklimazoner i henhold til Koppen-Geiger klimaklassificering. Denne klassifikation afspejler en breddegrad i zonerne og fjerner den klimatiske indflydelse fra baldakinets højde-mangfoldighedsforhold. Imidlertid, forholdet blev observeret i hver af de tre vigtigste klimazoner, og dette bekræftede, at baldakinhøjde påvirker artsdiversiteten uanset andre faktorer som nedbør og temperatur (dvs. klima).

Roberto Cazzolla Gatti siger, "Forholdet mellem baldakinhøjde og biodiversitet er hidtil blevet dårligt overvejet, selvom det spiller en væsentlig rolle i økologi. Ja, økosystemers vertikale dimension, som fuldmagt for biorummet, bør overvejes sammen med det velkendte art-område-forhold. I øvrigt, den relation, vi opdagede, er grundlæggende for indstilling af beskyttede områdeudvidelser, når det todimensionale tilgængelige miljø ikke bør betragtes alene, men forbundet med det tredimensionelle økologiske volumen. I denne æra med klimaændringer og menneskeskabte pres, et stort antal arter er udsat for udryddelsesrisiko. Under det presserende behov for artsbevaring og klimabegrænsning, 3D er ikke kun en sjov eller innovativ teknologisk tilgang, men en ny måde at se på den naturlige dynamik for bedre at planlægge undersøgelse og beskyttelse af økosystemer. "