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关于群落本质的争论自20世纪初期就一直存在,生态位理论和中性理论在上个世纪之本世纪初都得到了发展。系统发育群落生态学的提出使生态学家将历史和进化过程融入了群落的组装和共存机制中,主张群落发育既存在着物种形成和适应的进化过程,又存在着扩散和定居过程,最终导致了在大多数群落中同时包含着新近的和历史的元素。这种观点为解决上述争论提供了一个很好的理论构思。
为了用实验数据佐证系统发育群落生物学的构想,需要解读群落中的系统发育格局。为此,我们选取了东北地区红松针阔混交林群落作为研究对象,建立了一个森林群落系统发育结构的研究平台。东北地区丰富的物种多样性、明确的干扰历史以及完备的历史气候资料为群落组装和共存机制的研究提供了良好的先天条件。本课题组沿着群落主要建群种红松的分布区对东北地区24个样地进行了野外考察和样品采集,包括群落优势树种:红松(Pinus Koraiensis)、色木槭(Acer mono)、水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)、椴(TiliaSpp.)、黄檗(Phellodendron amurense)、核桃楸(Juglans mandshurica)、蒙古栎(Quercusmongolica)、云杉(Picea Spp.)和冷杉(Abies Spp.)。24个群落中尽量保证各优势树种都有分布,为了遗传结构研究的可靠性,各物种取样尽量保证大个30个。
本实验平台希望通过分子标记研究各物种本身的迁移和进化路线,结合环境因素和历史气候变迁来阐释东北地区群落形成过程中的驱动力:环境筛、种间相互作用或其它驱动机制。继而本研究平台还希望能够与适应性性状相结合,揭示东北地区群落的植物性状是否具有环境和相应系统发育相关性。另外,我们希望能通过不同尺度的研究,阐明系统发育群落结构的时空尺度相关性。最后通过群落的组装机制来为群落本质的争论提供佐证或反驳。