中国热带雨林蜘蛛系统发育多样性研究

Tropical rain forests in China are rich in spider species richness. However, we can not make reasonable explanations on its species coexist and maintain mechanism. Various of standardized and quantitative collection methods will be used in this study to collect spiders in different type of habitats. Combining data of morphological charateristics of spiders and environment factor, the phylogenetic diversity of spiders from rain forest of China will be studied based on the DNA barcoding technique. The relationship between interspecific genetic relationship and interspecific ecological relationship will be explored, the principle of species coexist and maintain mechanism will be revealed. And a case study that resolving questions about community ecology of arthropods by phylogenetic analyses will be presented. Tropical region in southwest of China and Hainan Province is one of the richest region in biodiversity in China, and also one of the world's biodiversity hotspots. However, large area of rain forests in this region were lost or fragmented because of the outburst of rubber plantations, and the biodiversity crisis may have already beyond our imagination. This study will make a more comprehensive understanding of spider diversity pattern and its evolution direction, and will offer a scientific suggestion for protection and sustainable use biodiversity in tropical area.

我国热带雨林蜘蛛多样性丰富，不过，其多样性共存及维持机制至今还缺乏合理的解释。本申请项目拟组合使用多种标准、量化的取样方法，采集样方内不同生境中的蜘蛛种类，基于DNA条形码技术，结合蜘蛛形态特征和环境因子等信息，开展热带雨林蜘蛛系统发育多样性研究。本项研究旨在探索蜘蛛种间亲缘关系与种间生态关系的联系，解析蜘蛛群落形成过程中的主要影响因素，解释蜘蛛多样性的共存及维持机制等理论问题；也将为系统发育分析方法解决节肢动物群落生态学问题提供例证。我国西南及海南热带区属于世界生物多样性热点地区，然而，受橡胶等产业的冲击，这些地区的热带雨林已严重破碎化，生物多样性的危机可能也远远超出了我们的想象。本研究将从系统发育多样性角度，更全面了解我国热带雨林蜘蛛多样性分布格局，并对未来的演化轨迹做出预测，为热带地区生物多样性保护和可持续利用提供科学依据。因此，本申请项目在基础研究和解决国家需求方面均具有意义。

热带雨林生物多样性共存及维持机制至今缺乏合理的解释。本项目以蜘蛛为载体，以中国热带雨林为试验地点，运用系统发育分析方法研究热带雨林蜘蛛群落系统发育多样性，解释热带地区蜘蛛群落构建规则、多样性共存及维持机制，并从系统发育与进化角度进一步评估热带地区生物多样性保护的现状，理解生物入侵和生物多样性保护等问题。我国热带区属于世界生物多样性热点地区，但热带雨林已严重破碎化并对生物多样性构成了严重威胁。因此，本项目在基础研究领域和生物多样性保护方面都具有重要意义。.本项目的主要研究内容包括：中国热带雨林蜘蛛的物种数量；构建我国热带地区蜘蛛群落系统发育树，解释群落构建规则、多样性共存及维持机制；中国热带雨林蜘蛛群落系统发育多样性分析等。目前已按照研究方案解决了既定的科学问题，完成了预期目标，并取得了一系列研究成果：发表标注本项基金资助的文章19篇，其中SCI论文12篇；出版专著1部；在各级学术会议做学术或科普报告5人次；指导研究生完成与本项目相关的学位论文6篇。.在蜘蛛的物种数量研究方面，项目负责人以通讯作者发表蜘蛛目5新属，62新种。同时，整理发表了西双版纳橡胶林蜘蛛名录，并整理了我国热带地区蜘蛛名录。在系统发育群落生态学方面，构建了西双版纳热带地区球蛛科、蟹蛛科和跳蛛科蜘蛛群落系统发育树，初步分析表明竞争排除作用可能主导了蜘蛛群落构，多样性共存及维持更多受随机因素影响；亲缘关系指数NRI和净最近种间亲缘关系指数NTI较高，说明种间竞争在群落构建中起重要作用，推测我国热带雨林生物多样性的未来分布格局为将更多的受随机因素影响。蜘蛛多样性研究结果表明，植被类型对树干蜘蛛群落组成及多样性影响显著，人工林下层的茶树或草本植物对树干蜘蛛多样性有积极的促进作用；对海南森林冠层蜘蛛研究发现，林龄、海拔高度和人为干扰等因素对冠层蜘蛛也具有较大影响。该研究结果可以为热带地区林业政策决策和管理措施实施提供科学依据。