刘波副研究员在林下植被功能性状系统发育相关性方面取得新进展

作者：长白山站   更新时间：2022-04-21

      群落构建研究对于解释物种共存和物种多样性的维持机制是至关重要的，因此一直是生态学研究的热点与难点。经典生态位理论提出物种能够共存是由于占据不同的生态位，以避免生态位重叠。以往的研究表明，物种共存依赖于局部适应，这可能导致植物功能性状的分化（divergence）或趋同进化（convergent evolution），从而促进共存物种的生态位划分。虽然生态学家已经预测了植物功能性状值的变化如何影响物种间的相互作用、群落组成和生态系统功能，但是鲜有研究关注群落共存物种在进化过程中的功能性状多样化（Diversification）和系统发育相关性（Phylogenetic correlation）。 

      针对这一问题，景观过程组以北方针叶林林下植被为研究对象，通过测量林下植被功能性状（包括叶面积、叶碳含量、叶氮含量、叶干物质含量、植株高度和比叶面积），利用植物叶绿体条形码片段（matK + rbcL + trnH-psbA）构建系统发育树，量化功能性状系统发育保守性（Phylogenetic niche conservatism, PNC）、进化速率及系统发育相关性。结果表明林下植被功能性状系统发育保守性水平很低，表明共存的林下植被在功能性状上存在差异，并且这些物种的系统发育关系较远。此外，功能性状之间存在正相关和负相关的系统发育关系，表明各性状间的系统发育相关性可能与资源获取策略相关的正相关适应和负相关适应有关。本研究中林下植被功能性状的多样化与系统发育相关性反映了林下植被对北方针叶林环境适应的差异性。 

     上述研究成果以“Diversification and phylogenetic correlation of functional traits for co-occurring understory species in the Chinese boreal forest”为题在线发表在Journal of Systematics and Evolution杂志上。景观过程组项目副研究员刘波为文章第一作者，梁宇研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金（NO. (31961133027, 31800376, 42050410324, 31971486)）和辽宁省博士科研启动基金等项目的资助。

图1. 林下植被系统发育树（A）、林下植被各物种叶面积在系统发育树上的差异（B）、叶面积随地质时间的进化（C）及分异（D）