千岛湖地区植物集合群落研究：多尺度物种多样性及其形成机制

In this study, we will choose three types of (meta) communitiy habitat, including land-bridge islands, terrestrial habitat islands and continuous forest (comparable habitat) in the Thousand Island Lake (TIL) region in East China. Forest dynamics plots will be set up in the three metacommunities to survey and measure the plant community structure, species richness and composition, productivity, and environmental variables, as well as the entire spatial pattern. We will use taxonomic and phylogenetic diversity, habitat diversity, spatial pattern and their relationships to illuminate the species diversity and distribution pattern at multiple scales in the TIL region. We can then analysis and compare the strength of fragmentation effects between land-bridge islands and terrestrial habitat islands. In addition, we will test the best theory/theories of metacommunity for predicting the multiple scale patterns of species diversity in the two fragmented habitats and construct optimized models that can apply to subtropical fragmented forests. Finally, we will try to reveal the underlying maintenance of species diversity formation in this region and other subtropical frgmented landscpes.

本项目以千岛湖地区三种（集合）群落—陆桥岛屿群、陆地生境岛屿群、连续森林为对象，设置森林动态样地调查植物群落结构、组成和生产力，以及集合群落空间格局和群落环境因子，研究多尺度的分类和谱系多样性、生境多样性、群落空间格局及其相互关系，阐明千岛湖地区多尺度物种多样性及其格局，分析陆桥岛屿和陆地生境岛屿组成的集合群落中片段化效应的强度，验证多种集合群落理论，构建亚热带陆桥岛屿和陆地生境岛屿片段化景观的集合群落模型。项目实施不仅将对揭示物种多样性形成和维持机制、验证和充实集合群落生态学理论起到促进作用，还将为片段化景观的生物多样性保护、自然保护区网络设计和管理、退化生态系统恢复、生态系统服务等实践提供新的科学依据。

生境片段化使地球上多数现存物种只能存在于各种生境岛屿之中，是生物多样性丧失、物种灭绝的主要受胁因素之一。陆桥岛屿和陆地生境岛屿等岛群或片段化景观，是研究生境片段化效应、岛屿生物地理学、集合群落等最为重要的对象，国内外迄今已开展了大量的相关研究，但从集合群落角度进行的研究较少，也极少有岛屿和大陆的比较研究，同时大部分生物多样性研究局限于单一的尺度，而多尺度生物多样性及其维持机制研究则是集合群落生态学十分重要的途径。本项目以千岛湖片段化景观中的陆桥岛屿和大陆马尾松林集合群落为研究对象，设置了植物群落长期监测样地，调查植物群落结构、组成、生物量和生产力，以及集合群落空间格局和环境因子；研究不同尺度（样地、样岛和景观）上α和β物种多样性，土壤性质等环境因子对物种多样性的影响，植物功能性状的种间分化，岛屿面积对植物功能性状、群落生物量和生产力的影响，多尺度生物多样性时空格局及其受岛屿面积、隔离度等的影响，揭示了片段化景观中多尺度物种多样性及其形成机制和森林集合群落构建机制。此外，项目组还综述了中国森林片段化及其对生物多样性的影响，提出了片段化森林管理和生物多样性保护对策。项目的完成，不仅对揭示物种多样性形成和维持机制、验证和充实集合群落生态学理论起到促进作用，还为片段化景观的生物多样性保护、自然保护区网络设计和管理、生态系统服务等实践提供新的科学依据。