Page 142 - 《广西植物》2022年第11期
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ϟ ँ ሕ ࿗ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ 卷
ॹԣ 外来植物与乡土群落间的相似性分析 ᔽᆍᔀᖔ ԡϟᤃɯᤥ 其基本过程如下᧥首先ᖔ计算包含
目前ᖔ外来植物与乡土群落间的功能相似性 样方间种内变异和物种周转的性状总变异 ௴ ᤥ ௴
ϟ ϟ
构建主要有两种思路᧥一种是基于外来植物与乡 既包括不同样方ྉ 或环境ɯ 中的物种周转ᖔ也包括
土群落中每一物种的相似性而形成的相似性等级 不同样方ྉ或环境ɯ中同一物种的性状值的种内变
谱ଫ另一种是基于超体积生态位的 Ⴅ 维性状空间 异ᤥ 然后ᖔ固定所有样方中同一物种的性状值ᖔ计
及其超体积质心之间的距离大小ᤥ 由于基于性状 算一次性状变异 ௴ ᤥ 因为去除了同一物种的种内
的生态位差异是多维的ᖔ外来植物和乡土群落间 变异ᖔ所以 ௴ 只包括由样方间物种周转所引起的
的相似性或者差异性应该同时跨越多个性状进行 性状变异ᤥ 最后ᖔ通过计算 ௴ 和 ௴ 之差可以估计
ϟ
探索ྉ ᥈ᔀᑕႿ੫ᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟϟଫ ାᆍႿʛᔀʢ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟ࿗ଫ 种内性状变异 ௴ 的相对大小ᤥ 计算公式如下᧥
ሕ
ାᔽᡷᡷᔀᤦᔽᔀʢᔀ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟँɯᤥ 因此ᖔ本研究推荐使用第
௴ ᡫ ኮ ᡓ ė ଝ ଫ
二种方法进行外来植物与乡土群落间的相似性 ϟ ᔠ ᔠᡸ၊ᐹᤇᔠᡙᐹᡙ
ᔠ ᡫ ϟ
评价ᤥ
௴ ᡫ ኮ ᡓ ė ଝ ଫ
̀ࣼᡷዹၤᔽႿ༁ᆍႿ 的 Ⴅ 维超体积概念将生态位解释 ᔠ ᡫ ϟ ᔠ ᔠ
为几何形状ᖔ为跨生态学和进化学的不同领域的 ௴ ᡫ ௴ ͦ ௴ ᤥ
ሕ
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研究提供了基础ྉ ̀ࣼᡷዹၤᔽႿ༁ᆍႿᖔ ϟँጢᎮɯᤥ 这些形状 式中᧥ ᡓ 为第 ᔠ 个物种的比例ଫଝ 为固定了所
ᔠ
ᔠ
可以被解释为生态位ܦ生态或进化策略空间或群 有样方中第 ᔠ 个物种的性状平均值ଫଝ ᔠᡸ၊ᐹᤇᔠᡙᐹᡙ 为第 ᔠ
落结构的代表ᤥ 该方法通过评估表征一组物种所 个物种在不同生境中的特定性状值ଫ 为群落中的
占据的功能性状的超体积来量化生态位空间ᖔ同 物种总数ᤥ
时ᖔ性状超体积算法可以度量共享相同功能空间
ጢজ 研究展望
的超体积比例以及每个物种的特异性体积分数ᤥ
因此ᖔႥ 维性状超体积能够预测物种间沿着环境梯
功能性状超体积的引入为建立外来植物与乡
度生态位转移的群落内产生的功能冗余ྉ 重叠ɯᖔ
并且能推断相关生态过程ᖔ如竞争排斥和生态位 土群落间的相似性奠定了重要基础ᖔ同时ᖔ性状的
分化ྉʛᔀ ᑕ ᔽᑕ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐɯᤥ 目前ᖔ性状超体积 种间分化和种内变异的分解也为揭示外来植物入
概念的应用范围不断扩大ᖔ有越来越多的统计方 侵机制提供可能途径ᤥ 尽管这些均是进行外来植
法可用来进行运算ᤥ 例如ᖔ基于多元核密度估计 物入侵预测的重要基础ᖔ但是ᖔ这些美好的前景也
的方法ྉᥘᆍࣼᔽᆍᡷ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡጢଫ ᥘᑕ༁ᆍႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡऐଫ 面临着一些挑战ᤥ
ାᆍႿʛᔀʢ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟ࿗ɯ 构建性状超体积结构来评估 ጇॹϓ 入侵的生境依赖性
外来植物入侵过程中的多维生态位重叠ᖔ并表现 尽管功能性状在物种入侵中扮演了十分重要
出了很好的效果和优势ᤥ 的作用ᖔ但是外来植物要能成功入侵ᖔ首先要突破
功能性状超体积构建后ᖔ可以通过计算多维 区域环境的限制ᤥ 生境条件不仅影响外来植物的
性状空间中超体积质心之间的欧氏距离ܦ每个超 入侵过程ᖔ而且影响乡土物种的组成ྉᔽዹၤᑕʢʛ༁ᆍႿ ᪲
体积 的 唯 一体积分数以及超体积结构之间的 ۪ᢃᘸᔀҴᖔ ԡϟଫ ۪ᔀᑕʢ༁ᆍႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟऐɯᤥ 环境过滤将
Ȯᑕዹዹᑕʢʛ 相似性来评估每个数据集的超体积结构之 导致性状和功能相似的物种被筛选进入相近的生
间的功能相似性ྉ ࣼႿዹᡷᔽᆍႿᑕ ༁ᔽቝᔽᑕʢᔽᡷᢃɯ 和生态位重 态位ᖔ使群落内各物种的性状趋同ྉାᑕझझᑕझᖔ ϟँँϟଫ
叠情况ᤥ 其中ᖔȮᑕዹዹᑕʢʛ 相似性定义为两个超体积 ᓂᑕᆍʢᔀ ᪲ ᥈ᑕʢႿᔽᔀʢᖔ ԡԡɯᤥ 相反ᖔ竞争排斥会使得
结构 交 集 的体积除以两个超体积结构并集的 生态位相似的物种无法共存于同一环境ᖔ而群落
体积ᤥ 内物种的亲缘关系则较远ᖔ表现为各物种的性状
ॹᇺ 功能性状的种间分化与种内变异分解 趋异发散ྉۼᔀᤦᤦ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡԡଫ ዶዹҴᔀʢᢃ ᪲ ऊᆍʢႿऔᔀᖔ
为了评估性状的种间分化和种内变异对功能 ԡԡᎮɯᤥ 环境过滤和生物拮抗共同作用决定了入
性状空间的相对贡献可以通过性状变异分解的方 侵植物性状特征的分布格局ᤥ 一般来说ᖔ环境中
式来实现ྉᓂᔀᡱᘸ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟϟɯᖔ目前已有诸如ᥥዹᑕᡷᔽɼ 主要资源ྉ 如光照ܦ水分等ɯ 梯度决定了物种功能
等多个 语言的软件包可以轻松实现ྉఋᑕࣼʛᔽᔀʢᔀ ᪲ 性状的分布范围ྉ èᑕʢ੫ᔽᆍႿᔀ ᪲ ఋᔽቝᑕႿᖔ ԡԡጢଫ ʢᑕᡷ
