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XTBG OpenIR  > 西双版纳热带植物园毕业生学位论文  > 学位论文

title: 系统发育和功能性状维度的树种共存机制研究
author: 杨 洁
Issued Date: 2013-11
Abstract: 
物种共存机制不仅是群落生态学研究的核心科学问题之一,同时也是保护
生物学的关键基础理论。生态位理论认为物种的共存建立在物种间生态位分化
的基础上,中性理论认为物种的共存是随机漂变的结果。由于群落中的物种存
在着进化历史和功能性状上的差异,因此基于系统发育和功能性状维度分析生
态位过程和中性过程在群落物种共存中的相对作用,已成为探讨物种共存机制
的重要方法。
生态位过程和中性过程在群落不同尺度、树种各个阶段中和不同生境中的
相对重要性不同。为揭示这两个过程在群落树种共存中的相对贡献,采用个体
种面积关系和个体系统发育面积关系方法,分别探讨生态位过程和中性过程在
Wabikon Lake(美国), Ailaoshan(中国), Xishuangbanna(中国), BCI(巴拿
马), Korup(喀麦隆), Edoro-1(刚果), Edoro-2(刚果), Lenda-1(刚果)和
Lenda-2(刚果)共9 个森林动态监测样地在群落不同空间尺度的变化规律。由
于哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林和西双版纳热带季节雨林动态监测样地还
同时拥有基于DNA 条形码构建的群落系统发育树以及丰富的树种功能性状和
环境(地形和土壤)数据,因此,采用构建零模型的方法分析群落系统发育和
功能性状结构及beta 多样性格局,用距离矩阵的多矩阵回归检验和RLQ 排序
检验统计系统发育和功能性状对环境的选择性。主要研究结果如下:
1、基于个体系统发育面积关系揭示进化历史对种间相互作用的重要性
从温带森林到热带森林,个体种面积关系没有明显的纬度变化趋势;群落
吸引型物种和排斥型物种在0-50 m 尺度上均表现出显著的系统发育信号;系统
发育的吸引型物种和排斥型物种主要作用于邻体30 m 的尺度内。个体种面积关
系和个体系统发育面积关系的变化支持竞争、互助等非中性过程影响着物种及
系统发育多样性在局域尺度上的空间分布格局,物种之间的相互作用主要发生
在其邻体30 m 的范围内。
2、结合系统发育和功能性状维度揭示种间竞争和环境过滤分别在群落较
小和较大尺度上对群落树种共存发挥主导作用
哀牢山亚热带森林群落和西双版纳热带季节雨林群落中的功能性状存在着
显著的系统发育信号,其系统发育结构和功能性状结构在不同空间尺度、树种
不同的生活史阶段和不同的生境中均不是随机的。哀牢山亚热带森林群落不同
生活史阶段的树种在所有的空间尺度和生境中都表现出系统发育和功能性状的
聚集结构。西双版纳热带森林群落系统发育和功能性状在小尺度上呈现发散的
结构,但随着尺度的增加,系统发育和功能性状的多样性结构趋于聚集。由于
大树间对资源的竞争增强,随着冠层树种径级的增加,系统发育和功能性状结
构越来越发散。在环境压力较大的生境中,系统发育和功能性状表现出聚集的
结构;在环境压力较小的生境中,则表现出发散的结构。系统发育和功能性状
结构的变化支持种间竞争和环境过滤分别在群落较小和较大尺度上对群落树种
共存发挥主导作用
3、群落系统发育和功能性状beta 多样性揭示环境过滤具有系统发育和功
能性状的依赖性
西双版纳热带森林群落中,不同尺度上群落系统发育和功能多样性的转换不
随机。环境距离对系统发育和功能性状beta 多样性的解释程度比空间距离的解
释程度更高。生境内系统发育和功能性状的变化小于生境间的变化。西双版纳
热带群落中的系统发育和功能组合明显表现出被土壤养分过滤的趋势。这些结
果支持环境过滤具有系统发育和功能性状的依赖性
综上所述,生态位过程和中性过程在这些森林群落的物种共存中均发挥着作
用,但这两个过程的相对作用随群落的不同空间尺度、树种的不同生活史阶段和
不同的生境而变化。基于系统发育和功能性状维度探讨物种共存机制,能够为认
识物种分布的格局和理解生物多样性的维持提供新的视角,从而为生物多样性的
保护提供科学依据。
 

Degree Level: 博士
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杨 洁. 系统发育和功能性状维度的树种共存机制研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013.
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