系统发育和功能性状Beta多样性：环境过滤与扩散限制在热带森林树种共存中的相对作用

Environmental filtering (niche-based processes) and dispersal limitation (neutral processes) play an important role for the species coexistence in natural communities. However, the relative importance of environmental filtering and dispersal limitation for the species coexistence remain unclear. Phylogenetic and functional beta diversities provide new insights into species coexistence because both incorporate the evolutionary and ecological similarity inofrmation among the species. In this project, based on the molecular phylogeny and functional traits of the tree species, environmental varieties, and spatial data collected from the 20-ha tropical forest dynamics plot in Xishuangbanna, southwest China, using the method of null model, we will analyze phylogenetic and functional beta diversity of tree assemblages in different spatial scales, and then quantify the relative importance of niche-based or neutral processes that determined community phylogenetic and functional beta diversities. We also explore whether the patterns of phylogenetic relationships and functional traits among the species are are filtered by environment. We believe that accomplishment of this project will provide valuable insights into better understanding the species coexistence mechanisms and a theoretic basis for for biodiversity conservation.

环境过滤（生态位过程）和扩散限制（中性过程）是驱动群落中物种共存格局形成的两个重要生态过程，然而两者在物种共存中的相对作用仍不明确。系统发育和功能性状Beta多样性因包含了群落间物种的亲缘关系和生态相似性信息，为群落物种共存的研究提供了新的思路。本项目拟以西双版纳热带季节雨林20公顷大型森林动态监测样地为平台，基于物种DNA条形码的系统发育关系和关键功能性状数据，采用零模型检验的方法，结合物种的空间分布和环境因子，分析不同空间尺度下系统发育和功能性状的Beta多样性格局，定量化评估环境过滤和扩散限制对群落系统发育和功能性状Beta多样性的相对贡献，并深入揭示环境过滤如何塑造群落树种的系统发育关系和功能性状的配置格局。本项研究将对群落物种共存理论的发展做出新的贡献，并为生物多样性的保护提供科学依据。

环境过滤（生态位过程）和扩散限制（中性过程）是驱动群落中物种共存格局形成的两个重要生态过程，然而两者在物种共存中的相对作用仍不明确。系统发育和功能性状Beta多样性因包含了群落间物种的亲缘关系和生态相似性信息，为群落物种共存的研究提供了新的思路。本项目以西双版纳热带季节雨林20公顷大型森林动态监测样地为平台，采集DNA样品121号484份，构建样地内428种树种的系统发育关系。采集2326号9476片叶片样品，475份混合叶片样品，386号树芯1184份树芯样品。在野外生态站及实验室内共测定样地所有树种11类在生态策略与权衡中起关键作用的功能性状，构建样地内462种树种的功能性状关系。基于物种DNA条形码的系统发育关系和关键功能性状数据，本项研究采用零模型检验的方法，结合物种的空间分布和环境因子，分析不同空间尺度下系统发育和功能性状的Beta多样性格局，定量化评估环境过滤和扩散限制对群落系统发育和功能性状Beta多样性的相对贡献，并深入揭示环境过滤如何塑造群落树种的系统发育关系和功能性状的配置格局。本研究发现，环境距离对功能性状或系统发育beta多样性的解释力度均比空间距离的解释力度大，且环境距离的解释力度随空间尺度的增大而增大；生境间的功能性状和系统发育beta多样性大于生境内。本研究结果揭示基于生态位的非随机过程在西双版纳热带森林树种共存中具有比中性过程更重要的作用。土壤养分作为环境过滤器，对西双版纳热带森林样地中物种的空间分布和性状组合发挥了重要作用。功能性状组合的空间分布，是与环境中资源获取和利用策略的权衡，功能性状的分化是西双版纳热带森林样地中物种共存的重要机制。本项研究将对群落物种共存理论的发展做出新的贡献，并为生物多样性的保护提供科学依据。