《基於物種根系競爭的南亞熱帶森林群落構建機制》是依託中山大學，由沈勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於物種根系競爭的南亞熱帶森林群落構建機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：沈勇
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
植物群落的構建機制長期以來都是生態學研究的熱點問題之一。影響群落構建的因素有多種，競爭是其中最重要的生態學過程之一。通常探討競爭如何影響群落構建都基於這樣的假設，即物種之間的競爭是由性狀相似和譜系相近驅動的，競爭導致共存物種的性狀和譜繫結構趨異。但是，部分研究的結果與這一理論相悖，認為競爭是由性狀相異所驅動，競爭也可能導致性狀和譜系趨同。然而，這兩種假設都尚未得到充分驗證。本研究以廣東省黑石頂南亞熱帶常綠闊葉林50 ha樣地為研究對象，通過野外實驗（130個物種）和溫室控制實驗（4個物種）的手段，結合環境梯度研究物種之間根系性狀距離和譜系距離與競爭強度的關係，從而揭示物種之間根系競爭作用的驅動因素，以及驅動因素在不同環境下如何變化，為研究競爭作用如何影響群落構建提供重要證據。
結題摘要
熱帶森林的群落動態和物種共存機制一直以來都是群落生態學研究的核心問題。植物功能性狀研究的興起為解決群落生態學的眾多科學問題提供了一條有效的途徑。研究表明，功能性狀能與物種之間的競爭關係、資源利用效率、環境適應性等具有密切的關係，從而能影群落的動態（生長、存活等）和物種的共存。目前的研究關注的是植物葉片和莖等地上部分的性狀，根系作為植物主要的吸收水分和養分的器官，其性狀必然對群落動態和物種共存產生重要的影響，但目前的研究尚未揭示其機制。本研究通過測量和分析廣東黑石頂保護區成樹（132個物種）和幼苗（61個物種）的地上部分和根系性狀、環境因子和譜系關係等探討其如何影響物種的資源競爭策略、適合度和環境適應性等，從而揭示地上部分和根系性狀如何影響物種共存。研究發現：（1）考慮物種的譜系關係後，地上部分和根系的策略具有很強的協同性（coordinated），即一個物種的地上部分和根系性狀同時支持該物種為資源獲取型策略或資源保守型策略，支持植物經濟型譜（plant economics spectrum）理論。（2）物種的根系性狀與植物的死亡具有較強的相關性，且地上部分和根系性狀對於死亡的影響具有一致性，即不同器官的性狀同時支持該物種具有較高或較低的死亡率；但考慮幼苗的年齡之後，性狀和死亡機率的關係隨著年齡而變化。（3）植物的地上部分和根系性狀對於土壤養分（有效態N、P和K）的適應具有一致性，即地上部分和根系性狀同時支持其生長於較高或較低的某一土壤養分中，但同一策略的物種並非傾向於生長在所有養分都較高或較低的土壤。本研究發現植物的地上部分和根系性狀具有協同性，為植物經濟型譜理論提供了證據，揭示了性狀影響物種策略、群落動態和物種共存的機制。
