各校計畫成果

活動簡介

獲得補助後的三年內，本研究室完成溫室實驗，以了解台灣森林兩種常見優勢樹種（香楠Machilus zuihoensis與黃杞Engelhardtia roxburghiana）的植物-土壤回饋作用如何隨著植物死亡時間而衰變。初步結果分析顯示兩種植物的土壤回饋作用有不同的衰退變化，且此一衰退現象足以影響植物共存結果。本研究室亦在補助下建置分子生物實驗室，以次世代定序研究土壤中的微生物群聚如何隨著宿主植物死亡而改變。教學方面，柯柏如助理教授110年上任後於台灣大學生態演化所成立『理論群聚生態學研究室』。教學發展方面，目前共開授九門課程（其中六門涉及理論生態與程式語言），持續將理論生態學與英語授課帶入台灣生態領域的高等教育。

本研究室關注植物-土壤回饋作用在福山森林動態樣區如何隨著植物死亡時間而衰減。我們選擇了福山的兩種主要樹種，包括香楠（Machilus zuihensis）和黃杞（Engelhardia roxburghiana），並從樣區中採集了生存植株下的土壤以及死亡植株下的土壤樣本，以進行次世代定序與溫室實驗。

今年，我們已經完成了次世代定序來了解宿主植物死亡對微生物相的影響，並將結果呈現於上圖中（左邊為黃杞，右邊為香楠，此圖為土壤細菌相，每一個點代表一個來自不同植株個體的土壤樣本，不同顏色代表宿主植物的存活狀態）。由圖可知，黃杞的微生物相在宿主植物死亡後會有顯著改變，而香楠的微生物相在宿主植物死亡後沒有顯著改變。

此外，我們以溫室實驗與生態理論來預測上述的微生物相變化如何影響物種共存。實驗結果於下圖中呈現（綠色與英文字母E代表黃杞，褐色與英文字母M代表香楠。由左至右，每兩個點為一個操作組，分別代表土壤來自活植株、死亡五年植株與死亡十年的植株）。下圖中的y軸為物種的理論入侵速率（invasion growth rate），若為正數則代表該物種可以於競爭關係中存活（以低密度而不至於滅絕）。從下圖可知，黃杞土壤微生物相的改變會影響香楠的理論入侵速率（褐色點），使兩物種從幾乎無法共存（最左邊，只有黃杞的理論入侵速率顯著大於零）到可以穩定共存（最右邊，兩種植物的理論入侵速率皆顯著大於零）。

研究方面，獲得玉山青年學者補助後的三年內，本研究發表SCIE論文共16篇。本研究室重點發展的兩個研究方向以及其發表成果如下：（1）建立生態模式以了解物種共存（species coexistence）機制，其相關的論文有五篇，與（2）植物-土壤回饋作用（plant-soil feedback）對植群的影響，其相關的論文有六篇。教學發展方面，本研究室期許將理論生態學與英語授課帶入台灣生態領域的高等教育，現已開設九門相關課程，且發表三篇跟理論生態教學相關的論文。此外，柯博士亦獲選為台大『112學年度教學優良獎』，足見其在教學上的熱忱與用心。