《種間生態位差異和資源耐受力差異對物種共存的影響》是依託華東師範大學，由沈國春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：種間生態位差異和資源耐受力差異對物種共存的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：沈國春
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
許多經典物種共存理論假設：種間差異可以促進物種共存。其理由是種間差異的增加一定條件下可以加大種間生態位差異，從而降低種間競爭強度。但近期研究卻認為：即使在生態位保守情況下，增加種間差異也可能會提高種間資源耐受力差異，進而加劇種間競爭能力的分化，降低物種的共存機率。這一獨特觀點觸發了生態學家對種間生態位差異和資源耐受力差異與物種共存關係的深入思考及廣泛討論，但至今在兩類種間差異究竟如何影響物種競爭共存問題上仍存爭議。圍繞這一關鍵問題，本項目提出一個新的模型框架，用於解釋兩類種間差異如何共同促進物種共存；為驗證其合理性，選擇當地亞熱帶森林中65個典型的物種作為研究對象，擬通過理論建模分析和一系列植物控制實驗，探索兩類種間差異對物種共存影響的內在機制和外在表征，並在此基礎上回答哪種類型的種間差異對該地區植物群落的構建影響較大，以期為進一步理解種間差異對物種共存的影響提供切實可靠的理論和實驗證據。
結題摘要
種間生態差異和種間資源耐受力差異是當代物種共存理論的基石，但我們對其與物種共存的聯繫以及兩類差異相對大小的理解仍然不完全。本項目以浙江天童常綠闊葉林內13個典型物種為研究對象，分別測定和分析了實驗幼苗的基徑、株高、比葉面積、葉乾物質含量、木材密度和整株乾重；同時本研究採用模型分析和數值模擬的方法探索了兩類種間差異與物種共存的理論聯繫。結果表明：種間競爭可使種間平均資源耐受力下降，但也同時降低了種間生態差異。在幼苗階段，種間資源耐受力差異比生態差異更強；種間等級差異的大小與種間負相互作用的強度呈顯著負相關，但不同功能特徵所代表的種間差異對植株生長的影響程度不一。通過4年連續觀測發現，這些基於功能特徵的種間差異並不固定不變，在應對光環境過濾和種間互作時存在高達57.0±8.9%的平均變化幅度；所有種間特徵差異的均值均顯著增加（p小於0.001），有些增幅甚至超過100%。但不同功能特徵、不同生態過程驅動下的種間特徵差異變化程度不一，有些種間差異有變小的情況。進一步通過模型分析證明，這些可變的種間差異可以增加物種共存的可能性。通過分析天童20公頃森林樣地內植物群落，也發現植物物種多樣性與環境複雜度間不存在顯著正相關關係，暗示自然森林群落內種間生態差異對群落格局的影響很小，間接印證了幼苗控制實驗的主要結果。這些結果表明，在常綠闊葉林植物群落的構建過程中，種間資源耐受力差異可能扮演著重要角色，其對植物生長和種間相互作用的強度可能遠大於種間生態差異。但這一結果不利於物種共存。不過，我們首次證實的種間差異可以對生物和非生物環境存在很大的回響，這種回響可以一定程度上增加物種共存機率。綜合而言，本項目研究成果對於揭示常綠闊葉林內植物物種共存機制提供了重要依據，也為後續植物多樣性維持機制的研究提供了一些新的思路，有望為推動群落構建理論的進一步發展起到重要作用。
