中国科学院西双版纳热带植物园机构知识库

树种的共存机制一直是群落生态学研究的核心问题之一。热带雨林具有丰富的树种多样性，生态学家提出各种假说和理论试图解释热带雨林群落的树种共存机制。两个或两个以上不同树种的个体在共同的时间和空间环境中的相互作用称为邻体效应。对邻体效应的研究有助于验证树种共存的相关假说和理论，还能够帮助进一步探讨群落构建的生态学机制。本研究以西双版纳20-ha 热带季节雨林动态样地（版纳大样地）内500 个2 m × 2 m 幼苗样方中的幼苗（高度大于或等于20 cm，基径小于1 cm）和所有成树（胸径大于等于1 cm）为研究对象，利用版纳大样地时间间隔5 年的2 次普查数据和幼苗样方时间间隔1 年的5次调查数据，从系统发育和功能性状的维度出发分析树种不同生活史阶段的个体生长和存活的邻体效应，探讨树种共存和群落构建的生态学机制。本研究获得以下两方面的结果：
1 环境过滤、同种负密度制约和系统发育密度制约对幼苗存活的影响
同种负密度制约机制（Janzen-Connell 假说）被认为是树种共存的重要机制之一。在此基础上，近年来，有研究发现幼苗个体的存活率随着邻体与其的系统发育相似性的升高而降低，形成系统发育负密度制约机制（Phylogenetic negative density dependence，PNDD）。然而同种邻体和与目标个体的系统发育距离较近的邻体对生境具有相同或相近的需求（环境过滤，Habitat filtering），会产生同种正密度制约和系统发育正密度制约（Phylogeneticpositive density dependence，PPDD），从而影响我们可观测到的同种负密度制约或系统发育负密度制约的强度和它们的可检测性。我们利用广义线性混合模型，通过分析影响10,000多株幼苗存活的邻体和环境因素，检测以上生态学机制在幼苗存活中的相对重要性。通过比较具有和不具有环境因子的模型，我们检测环境因子是否会影响同种负密度制约和系统发育负密度制约。最优模型表明同种负密度制约和环境是影响幼苗存活的重要因素，但我
们并没有发现系统发育负密度制约。环境因子会降低可检测到的同种负密度制约的强度，但对系统发育密度制约并没有显著影响。我们的结果表明在研究中忽略环境因子和系统发育密度制约会模糊同种和异种邻体对幼苗存活的作用。
2 环境过滤和邻体与目标个体间的功能性状相似性对成树存活与生长的影响
树种间功能性状的差异代表着对资源的需求和获取方式、生长和繁殖策略、忍受食草动物、病原菌和树种侵害的方式等方面的不同。树种间功能性状的相似程度是驱动群落功能组成和动态的重要因素。本研究要检验在树种的不同生活史阶段，邻体间的相互作用是否可以由邻体间的功能性状相似性来较好的预测出来。我们在不同的树木生长阶段建立了关于树木存活和生长的广义线性混合模型来估计功能性状相似性在影响邻体间相互作用中的相对重要性。我们共用到了版纳大样地内成树树种的11 种常用的功能性状数据。我们发现个体越大，存活率越高，生长率越低。邻体密度和依赖于功能性状相似性的邻体密度对个体存活没有显著影响。对于个体生长来说，邻体密度均表现负密度制约，依赖于功能性状相似性的邻体密度在小径级阶段有显著正作用，而到大径级阶段没有显著作用。我们的结果表明邻体间的相互作用会随着生长史阶段的不同而发生变化。
关键词：Janzen-Connell 假说;系统发育距离;环境过滤;功能性状;热带雨林