群落构建中确定性作用和随机作用相对大小：以青藏高原高寒草甸为例

It is now agree that community assembly is driven by many deterministic process (local abiotic filtering、competition based biotic filtering and niche differentiation) and random effect (dispersal limitation and ecological drift). Distinguishing and quantifying the relative importance of these processes in determining community assembly is a key challenge to community ecology and biodiversity science. In this proposal, based on our previous study, we plan measuring diversity of trait, species and phylogeny within quadrat, plot, site and region to examine divergence and convergence of trait, species and phylogeny in various scales in communities of nine Tibetan alpine meadows located along an environmental gradient. That is for quantifying the relative importance of biotic filtering, niche difference and ecological drift in community assembly as well as to examine the effect of dispersal limitation and local abiotic filtering on the community assembly. Based on that, we linking the divergence and convergence of trait, species and phylogeny in quadrat or plot to change in environmental factors to test the effect of environment on importance of various processes in community assembly.

分离并阐明群落构建中确定性作用（局域非生物环境筛选、群落生物竞争筛选和生态位分化）和随机作用（局域扩散限制和群落个体随机漂变）的相对重要性是群落生态学研究的前沿。本研究拟在青年基金项目研究基础上，计划在青藏高原高寒草甸，沿温度、水分等环境变化梯度选择9个典型高寒草甸植物群落，在各研究点调查区域、样地、样区和样方内，物种、系统发育和性状的多样性，检验在各尺度上物种的相似性和性状的趋同趋异，以量化群落构建中生物竞争筛选、生态位分化和随机漂变的相对大小，探讨局域非生物环境筛选和扩散作用对群落构建的影响；在此基础上，比较这些驱动作用在各研究点间的差异，研究样区或群落内物种性状趋同和趋异程度与环境变量的关系，探讨群落构建中各主要驱动作用大小对环境的依赖

本研究计划阐明植物群落构建中确定性作用（局域非生物环境筛选、群落生物竞争筛选和生态位分化）和随机作用（局域扩散限制和群落个体随机漂变）的相对重要性。研究拟在青年基金项目研究基础上，计划在青藏高原高寒草甸，沿温度、水分等环境变化梯度选择9个典型高寒草甸植物群落，在各研究点调查区域、样地、样区和样方内，物种、系统发 育和性状的多样性，检验在各尺度上物种的相似性和性状的趋同趋异，以量化群落构建中生物 竞争筛选、生态位分化和随机作用的相对大小，探讨局域非生物环境筛选和扩散作用对群落构 建的影响；在此基础上，比较这些驱动作用在各研究点间的差异，研究样局域群落内物种性状趋同和趋异程度与环境变量的关系，探讨群落构建中各主要驱动作用大小对环境的依赖。然而，在实际研究过程中，我们发现在青藏高原高寒草地以及世界范围内的其他天然草地，放牧等干扰对植物群落构建无处不在；探究放牧与环境变化交互影响下的群落构建以及其对群落结构和功能的影响，不仅有利于澄清现实群落构建机制，更有益于草地生态学的应用基础研究。为此，我们将研究集中在青藏高原从东缘到西北的五个研究点，详实的调查了放牧和不放牧情况下，群落各组分中的功能性状、土壤理化属性等，分析了环境变化和放牧交互作用下，群落功能性状趋同和趋异，功能组成和结构以及和土壤之间的关系。我们发现了三点主要成果：1）总体上放牧增加了群落构建中生态位分化（确定性作用）的相对重要性，在环境适宜的生境中这种作用更加明显；2）在区域水平上，群落构建主要有环境筛选驱动的种间生态位分行决定，表现为物种周转驱动群落结构和功能变化，而在局域水平上随机作用更加明显，扩散作用在青藏高原高寒草地群落构建中作用较小； 3）放牧导致的种内变异使群落从慢速生长型转变为快速生长再生长的资源消耗型群落；种内变异不仅影响着各群落组成种的多度，而且深刻影响着群落的结构和功能，以及生态系统过程和多功能。