《测试亚热带树木物种之间的竞争殖民化权衡及其与功能性状变化的相关性》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2019-11-01
  • 物种之间划分空间生态位的竞争与殖民化权衡是一种潜在的重要机制,可以维持植物群落中物种的多样性。我们研究了是否有证据表明在亚热带森林中的树木物种之间存在这种折衷,以及是否与八种功能性状相关。我们根据种子诱捕器数据以及成年数的大小和分布,开发并估算了结合繁殖力和种子传播能力的定殖能力指标。根据邻里模型,将竞争能力估计为高拥挤条件下的生存概率。尽管我们发现定殖与竞争能力之间没有显著关系,但在5cm尺寸级别上,长距离分散能力与竞争能力之间存在显著的负相关。定居者具有更快生长相关的特征,例如大叶子和低叶片层密度,而竞争者具有与更高存活率相关的特征,例如茂密的树木。我们的结果表明,竞争与殖之间的任何权衡可能更多地取决于传播能力而不是繁殖能力,这说明种子的传播是维持多样性的重要因素。未来的工作应该是测试竞争能力如何与定殖能力的组成协变。

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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-08-13
    • 群落构建是群落生态学研究长久以来的核心论题之一。目前,功能生态学的发展为生态学家提供了两种验证群落构建的方法:分别通过亲缘关系(进化历史)和功能性状来表征物种相似(异)性,探讨群落系统发育结构和功能性状的分布格局,为森林群落构建机制提供新的理论依据。 武汉植物园博士研究生张佳鑫在江明喜研究员和乔秀娟副研究员的指导下,基于湖南八大公山25公顷森林长期动态监测样地,选取162种木本植物叶片的6种功能性状为研究对象,分别研究4个样方尺度内的群落谱系发育结构、功能结构和性状的分布格局,发现八大公山样地的群落构建过程很大程度上受确定性作用的驱动,结果表明(亲缘关系或性状空间上)相似的物种在大多数尺度上呈聚集分布,也有少数性状相异的物种聚集分布;推断在样地内非生物环境可能通过激烈的竞争性排斥或严格的环境过滤,对物种的分布和共存起着重要的推动作用。性状分布和谱系发育结构的(显著)聚集或离散分布表明生态位分化等确定性过程的主导作用;同时,系统发育结构和性状分布格局随尺度变化而变化。 该研究得到中国科学院战略先导项目(XDB 31000000)、国家重点基础研究发展计划(项目编号2014CB954004)、国家自然科学基金(项目编号31670441和31270562)和中国科学院生物多样性委员会中国森林生物多样性监测网络项目(项目编号29200931131101919)的资助。相关研究结果发表在Ecology and Evolution上。
  • 《植物所在亚热带森林群落生物多样性维持机制中获进展》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-04-08
    • 亚热带常绿阔叶林是我国独特的森林植被类型,在我国的分布范围最广、面积最大、生物多样性最高,约占我国国土面积的1/4,对我国生态文明建设和生态安全极其重要。种间负密度依赖性(Conspecific negative density dependence,CNDD)可以为异种个体提供生存空间,进而促进群落植物物种共存。病原体对当地树木邻居的多样性具有促进作用。然而,植物同种个体间相互作用模式以及同种密度制约的形成机制并不清楚。由于对亚热带森林群落多样性维持机制缺乏足够的认识,如何保育和修复我国各类退化亚热带森林生态系统面临着核心理论“瓶颈”。 中国科学院植物研究所马克平团队与微生物研究所等单位合作,首先对浙江省开化县古田山24公顷样地内连续9年幼苗存活监测数据进行了分析,基于邻居效应模型,发现同种密度制约的强度主要受植物菌根类型影响,丛枝菌根植物更易受到同种邻居密度限制,而外生菌根植物邻居却能够保护异种个体免受同种密度制约的影响。随后,研究人员通过选取34个物种320个植物个体,利用分子生物学技术对植物根际土壤真菌群落组成进行测定发现,在树木生长过程中,植物累积病原真菌和外生菌根真菌的速度在物种间存在显著差异,并呈显著负相关。进一步研究表明,植物累积病原真菌和外生菌根真菌的速度与同种植物幼苗密度制约强度密切相关:受同种密度制约限制较大的物种更容易累积病原真菌,而能够较快累积外生菌根真菌的植物物种不易受到同种密度制约的限制。与病原菌驱动的经典物种共存理论不同,实验证明了植物同种密度制约是由有害的病原真菌和有益的菌根真菌相互作用共同决定的,而非单一类群作用的结果。 该研究首次揭示了不同功能型土壤真菌驱动亚热带森林群落多样性的作用模式,成功破译了亚热带森林生物多样性维持“密码”,提出了基于外生菌根真菌与病原真菌互作过程影响植物生存的物种共存新模式,颠覆了基于病原菌-植物互作的经典物种共存理论。相关研究成果于2019年10月4日在Science以Report形式发表。