研究揭示热带森林土壤养分空间异质性促进树种多样性

经典生态位理论预测环境异质性有助于多物种共存，然而在热带地区仍然缺乏直接证据。为了揭示西双版纳热带森林土壤养分空间异质性与物种多样性的联系，版纳植物园植物系统发育与保护生物学研究组博士研究生徐武美在李巧明及李捷两位导师的指导下，通过与澳大利亚科廷大学何田华高级讲师及中国科学院西双版纳热带雨林生态系统研究站的通力合作，对西双版纳热带森林关键养分元素氮、磷的空间异质性与树种多样性的关系进行了研究；并利用DNA条形码技术，探讨了养分异质性影响树种多样性的作用机理。研究发现，热带森林限制性养分磷的空间异质性与树种多样性呈显著正相关；此外，随着群落内磷的空间异质性水平不断增加，群落系统发育结构由发散趋向聚集。这说明，本研究中异质性促进多样性的机制可能是随着限制性养分异质性增加，种间竞争得以缓解，从而使许多具有相似生态需求的近缘种得以共存。

该研究成果以Soil phosphorus heterogeneity promotes tree species diversity and phylogenetic clustering in a tropical seasonal rainforest为题发表在Ecology & Evolution上。该研究得到了国家自然科学基金（31370267，31500454）及中科院135项目（XTBG-T01）的资助；中国科学院西双版纳热带雨林生态系统研究站在野外工作过程中给予了大力支持，在此表示感谢。

西双版纳热带季节雨林（张文富摄）

土壤有效磷（Extractable P）的空间异质性与树种多样性及群落系统发育结构的联系。图示随着样方内有效磷空间异质性增加，树种多样性显著增加而群落系统发育结构由发散趋向聚集。RTR，树种丰富度；eH′，Hill多样性指数；NRI，净亲缘指数；EP，有效磷；CV_EP，各样方EP的变异系数，经Ln转换。