植物所亞熱帶森林維持機制研究取得重要進展

　　負密度制約假說是解釋自然群落物種共存的重要理論之一，該假說主要描述由于資源競爭、有害生物侵害（如病原微生物、食草動物捕食）等引起同種個體之間發生的相互損害行為。密度制約機制導致局部群落同種個體生長率降低和死亡率提高，從而為其它物種的生存提供空間和資源，促進物種共存。在熱帶森林中，負密度制約機制的普遍性已經得到證實；但是熱帶森林以外的亞熱帶和溫帶森林中，負密度制約是不是維持森林生物多樣性的普遍機制呢？負密度制約機制還能否維持森林生物多樣性仍然是一個懸而未決的問題。亞熱帶常綠闊葉林是我國獨特的植被類型，生物多樣性僅次于熱帶雨林，亞熱帶地區占我國國土面積的四分之一。對于常綠闊葉林物種共存機制的研究對該地區的植被恢復和生物多樣性保育有著十分重要意義。

　　中科院植物研究所馬克平研究員帶領的研究小組近年來以浙江古田山亞熱帶常綠闊葉林24公頃大型監測樣地為研究平臺，在密度制約研究方面開展的一系列工作回答了上述問題，引起了生態學界同行的關注。該研究組首先以古田山樣地內140700棵胸徑大于1cm的個體為研究對象，排除了易與密度制約現象混淆的生境異質性作用后，發現在亞熱帶常綠闊葉林內83％的物種都表現出密度制約現象，該研究首次在亞熱帶常綠闊葉林驗證了密度制約機制的普遍性。接著該研究組根據古田山24公頃樣地幼苗長期動態監測數據，使用混合效應模型首次區分了生境異質性和密度制約機制對常綠闊葉林幼苗動態的相對作用，發現生境異質性對幼苗動態的相對貢獻約占34.6％，密度制約機制的相對貢獻約占17.7％，并在群落尺度上證明密度制約效應能夠調節物種種群動態。該研究組還與加拿大Montreal University和浙江大學等單位合作，利用大型監測樣地數據，評估生態位機制與中性理論所假設的擴散限制機制在亞熱帶常綠闊葉林中的作用。發現生態位機制與擴散限制機制在亞熱帶常綠闊葉林的生物多樣性維持中的作用幾乎是相等的，生態位機制與擴散限制共同作用維持了常綠闊葉林的生物多樣性。有關這些成果的4篇論文已經分別在國際著名的生態學雜志《生態學通訊》(Ecology Letters),《生態學》（Ecology）和《生態》（Oikos）等上發表。

　　浙江古田山樣地是中國科學院生物多樣性委員會主持建立的中國森林生物多樣性監測網絡（CForBio）4個已經建成的大型森林樣地之一，于2005年建立；其他3個分別是2004年建立的長白山樣地，2005年建立的鼎湖山樣地和2007年建立的西雙版納樣地。北京東靈山、河南伏牛山、湖南八大公山和廣西弄崗大型森林樣地正在建設中。我國是世界唯一一個具有完整氣候帶譜的國家，中國森林生物多樣性監測網絡正是利用了這個優勢。該網絡與史密森尼熱帶研究所（STRI）牽頭建立的熱帶森林樣地網絡互補，監測森林生物多樣性變化的同時，探索森林生物多樣性維持機制及其對全球氣候變化的響應。該研究平臺為森林生物多樣性的保護和持續利用提供翔實的科學數據和理論支持。