植物間正相互作用對種群動態(tài)與群落結構的影響研究.pdf

1、生物間相互作用是生態(tài)學研究的核心內容，當前大部分生態(tài)學理論均建立在生物間負相互作用基礎之上。然而，隨著脅迫環(huán)境下大量野外工作的出現(xiàn)，研究人員發(fā)現(xiàn)生物間不僅存在競爭等負相互作用，而且還存在促進的正相互作用。如何將正相互作用融入主要以競爭為基礎的生態(tài)學理論就成了生態(tài)學家們亟需解決的問題。本論文以此為出發(fā)點，結合計算機模擬、野外實驗與統(tǒng)計推斷等手段，系統(tǒng)探討植物間正相互作用對種群動態(tài)與群落結構的影響，以期建立綜合正負相互作用于一體的生態(tài)學理論

2、框架。
　　 在青藏高原東緣高寒草甸地區(qū)，通過多物種鄰體去除、多性狀測量與多變量統(tǒng)計推斷，發(fā)現(xiàn)在青藏高原高寒草甸惡劣生境下植物間正相互作用是廣泛存在的，但不同物種、不同性狀之間存在一定的差異，即正相互作用是物種特異與性狀特異的；同時，局部微環(huán)境也對正相互作用的發(fā)生頻率和強度施加影響。這為隨后構建種群與群落模型、驗證模型預測提供了基礎。
　　 在單物種種群中，通過擴展著名的影響域模型建立了基于正負相互作用動態(tài)平衡的植物生長

3、速率方程。模擬結果表明，正相互作用顯著改變了種群的生物量一密度關系，即經典的恒定產量法則，提高了種群的個體大小不整齊性。高寒草甸地區(qū)垂穗披堿草種植實驗支持了模型的預測：在中等密度水平下平均個體生物量最大而種群的個體大小不整齊性最小。同時，理論模擬還發(fā)現(xiàn)脅迫環(huán)境本身減小了自疏斜率(負值，即絕對值增大)，而正相互作用則能夠緩解脅迫條件對自疏軌跡的影響，即增大自疏斜率(負值，即絕對值減小)。上述結果表明，正相互作用對種群動態(tài)的作用不可忽視，尤

4、其是在相對脅迫的生境條件下。
　　 基于物種差異、生態(tài)位—中性連續(xù)體及正相互作用物種特異性的認識，將生物間正相互作用引入Lin等(2009)出生-死亡權衡的中性模型，結果表明一定強度的正相互作用可以顯著增長兩物種群落的共存時間，提高多物種群落的物種豐富度。高寒與亞高寒草甸地區(qū)物種豐富度沿海拔梯度的分布模式與該理論結果相一致，即單位面積內高寒植物群落的物種數(shù)目明顯高于亞高寒草甸群落的物種數(shù)目。Klein等(2004)增溫實驗從側面