摘要
在生物多样性快速丧失的大背景下，理解生物多样性/宿主密度与传染性疾病之间的关系尤为重要。先前研究在探讨二者关系时，往往忽视了空间尺度可能带来的影响。通常而言，生物多样性与传染性疾病之间存在稀释效应（增加宿主多样性可以降低疾病风险）；而宿主密度则通过密度效应影响传染性疾病（增加宿主密度可以增加疾病风险）。空间尺度可能直接影响稀释效应和密度效应的方向与强度。本研究以青藏高原高寒草甸为模式系统，基于野外控制性实验和数据整合分析两种研究方式，检验空间尺度对植物多样性与叶片真菌病害稀释效应和植物密度与叶片真菌病害密度效应的影响，具体如下： 一、基于青藏高原高寒草甸长期氮添加实验（氮添加梯度为0、5、10和15 g/m2），在实验样方内分别设置面积为 0.125 × 0.125 m，0.25 × 0.25 m和 0.5 × 0.5 m 的三种小样方，调查小样方内植物叶片真菌病害严重度，并结合宿主植物多度、非宿主植物相对多度和物种丰富度等指标，检验空间尺度对植物多样性与叶片真菌病害关系的影响。结果显示：在较小的空间尺度下稀释效应更强；同时多组结构方程模型结果显示，氮添加仅在 0.125 × 0.125 m 的空间尺度下通过降低物种丰富度增加叶片真菌病害，即表现出稀释效应。 二、通过整合22项研究中的134个案例发现植物群落中稀释效应受空间尺度的影响。从整体上看，在空间尺度相对较小的研究中更容易观察到稀释效应。同时本研究发现稀释效应的空间尺度依赖性在不同体系中有所差异：分实验设计来看，在观察性研究中，稀释效应在小的空间尺度下更强；而在实验性研究未观察到稀释效应的空间尺度依赖性。分生态系统类型来看，草地生态系统和森林生态系统中均未观察到稀释效应的空间尺度依赖性。 三、基于青藏高原高寒草甸长期放牧实验，在实验样方内分别设置面积为0.125 × 0.125 m，0.25 × 0.25 m和 0.5 × 0.5 m的三种小样方，调查小样方内植物叶片真菌病害严重度，并结合宿主植物多度、非宿主植物相对多度和物种丰富度等指标，检验空间尺度对植物密度与叶片真菌病害关系的影响。结果显示较小的空间尺度下宿主植物多度与物种水平病害严重度呈显著正相关，即密度效应在相对较小的空间尺度下更强。 四、通过整合84项研究中的189个案例发现在空间尺度相对较大的研究中更容易观察到密度效应，这与氮添加实验所得出的结果相反。这可能是与在该整合分析中农业生态系统案例居多有关，农业生态系统中植株个体通常较大，在较大的空间尺度下病原真菌才更容易在植株之间广泛传播，因此密度效应更容易在较大的空间尺度下被观察到。同时，本研究发现密度效应的空间尺度依赖性在不同体系中有所差异：分实验设计来看，在实验性研究中空间尺度和效应大小（Z）之间显著正相关，即密度效应在大的空间尺度下更强；而在观察性研究中未观察到密度效应的空间尺度依赖性。分植物种类来看，草本植物中密度效应在大的空间尺度下更强；而在木本植物中未观察到密度效应的空间尺度依赖性。分病原真菌生活史类型来看，死体营养型病原真菌中密度效应在大的空间尺度下更强；而在活体营养型病原真菌和半活体营养型病原真菌未观察到密度效应的空间尺度依赖性。分生态系统类型来看，农业生态系统中密度效应在大的空间尺度下更强；而在自然生态系统中未观察到密度效应的空间尺度依赖性。 本研究证实了空间尺度直接影响植物多样性/植物密度与叶片真菌病害之间的关系，阐明了空间尺度在调节植物多样性/植物密度与病害关系时所起的作用，也提醒生态学家在预测植物叶片真菌病害时需考虑空间尺度的影响。同时，由于生物多样性效益在局域尺度和区域尺度并不相同，因此在制定生物多样性保护政策时也需要将空间尺度的影响纳入考量。
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