西双版纳热带森林群落的组织机制：基于谱系结构的研究

热带森林群落中如此众多的树种如何得以共存?以谱系为背景的群落生态学研究为解决该问题提供了一个全新的视角。本研究拟以我国西双版纳地区典型的热带森林为研究对象，以已建成的一个20公顷热带季节雨林样地及其五个1公顷卫星样地（代表其他森林类型）为研究平台，调查其树种组成并生成区域树种库的谱系树；分析不同情形（群落类型、空间尺度和径级尺度等）下群落的谱系结构；测定优势树种关键的功能性状，分析功能性状的谱系保守程度；分解环境因子和生物作用对谱系结构空间变异的相对贡献；综合上述研究结果揭示不同生态过程（环境过滤、竞争排斥和散布限制等）驱动群落组织的相对作用。本研究将首次从谱系的角度阐述我国热带森林群落的组织机制，将为检验和发展有关群落组织机制的假说和理论作出贡献。

物种共存机制是群落生态学研究核心内容之一，物种共存既可以建立在物种间生态位分化的基础上，也可以基于物种多度随机漂变的基础上，生态位过程和中性过程在物种共存中的相对作用已经成为群落生态学研究的焦点问题。基于群落中共存物种进化历史和功能性状上的差异，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。热带树种群落的功能和系统发育分析目前仍然存在一个挑战：将跨空间尺度、径级尺度和生境的功能和系统发育结构整合到一个分析中。本研究利用西双版纳20ha热带季节雨林动态监测样地400多个树种的10个功能性状和分子系统发育树，对6个空间尺度、3个径级尺度和6类生境的功能和系统发育结构同时进行分析。研究发现，小径级和中等径级的系统发育聚集转变为大径级的系统发育发散；在较小的空间尺度上，随着径级的增加功能聚集转变为功能发散，而在较大的空间尺度上，功能聚集普遍发生于所有的径级和生境。研究结果支持群落物种共存的环境过滤机制发生于较大的空间尺度，而种间竞争发生于较小的空间尺度这一假说。