多性状维度的生态位分化维持近缘树种在热带森林中的多样性

作者：西双版纳站  更新时间：2022-08-25

       近缘物种由于具有相似的生境需求，占据相似的生态位，会产生更强的竞争，因此难以在群落中稳定共存。但是，在热带森林群落中，存在大量亲缘关系相近的树种，例如Ficus，Piper，Inga等。近缘树种在局域群落中的共存，对群落经典生态位理论的解释提出了挑战。 

　　版纳植物园森林生态系统结构、功能与动态研究组和植物生理生态学研究组的研究人员，共同在西双版纳20公顷热带雨林动态监测样地测量了样地内大戟科所有种（26种）的40类功能性状（图1）。同时，利用非靶向代谢组学方法，测得代表综合化学防御的次生代谢产物。通过量化资源获取、光合能力、水分利用和转运、物理防御和化学防御五大类树种生态策略，探究生态位分化在维持局域尺度近缘树种多样性中的作用。研究证实：资源获取、光合能力、水分利用和转运性状以及防御性状分别是独立的性状维度；其次，相比于其它几类性状，大戟科树种的防御性状不具有系统发育信号，在群落中是非保守进化；植食性昆虫促使大戟科树种叶片次生代谢产物发生分化，从而促使近缘树种在小尺度上共存。该研究从树种化学生态位的分化，为探究不同营养级相互作用下的物种共存机制提供了一个全新的视角。除此之外，也证实仅关注单一性状维度，忽略其它性状维度的生态位分化，会限制功能性状对群落物种共存的解释能力。 

　　相关研究成果以Niche differentiation along multiple functional-trait dimensions contributes to high local diversity of Euphorbiaceae in a tropical tree assemblage为题，发表于生态学主流期刊Journal of Ecology上。森林生态系统结构、功能与动态研究组的博士研究生王雪昭和东北林业大学的孙善文副教授为该论文的第一作者，杨洁研究员和张教林研究员为该论文的通讯作者。 

　　该研究在数据采集过程中得到西双版纳森林生态系统国家野外科学观测站补蚌工作站的支持，获得国家自然科学基金、中国科学院项目、云南省项目等的支持，在此表示感谢。 

　图 1. 该研究大戟科树种的叶片及其性状维度。（A：大戟科树种的叶片；B：26种大戟科树种在5个性状维度上的分布格局。HY：水力学性状；PH：光合性状；PHY：物理防御性状；RE：资源利用性状；SM：次生代谢产物。）