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发表时间: 2021年10月28日 DOI: 10.21769/BioProtoc.1010670 浏览次数: 13177
研究背景
群落是如何构建的是群落生态学的研究核心。早期的研究通常聚焦于物种的分类单元,围绕以物种间竞争为核心理论的模型展开,例如戴蒙德法则 (Diamond’s rule) (Diamond, 1975) 和Fox优势状态模型 (Fox’s favored states model) (Fox, 1987) 等。近20年,随着分子生物学技术和系统发育研究方法的发展与应用,生态学家渐渐将系统发育关系与群落构建结合在一起,从进化的角度探究群落构建的过程 (Webb, 2000; Webb et al., 2002; Cavender-Bares et al., 2009),其中Webb (2000) 根据物种的亲缘关系提出了净种间亲缘关系指数 (NRI) 和净最近种间亲缘关系指数 (NTI) 来检测群落构建的机制。
Webb et al. (2002) 利用群落系统发育结构建立了一个启发式框架,用于揭示群落构建的主要驱动力。这个框架假设性状与环境的匹配 (即环境过滤,habitat filtering) 和竞争排斥 (competitive exclusion) 是构建群落结构的主要驱动力。当亲缘关系密切的物种聚集程度超过期望值 (系统发育聚集,phylogenetic clustering) 时,其根本原因可能是环境对具有相似适应性性状的物种的筛选 (性状保守性,trait conservatism)。反之,当群落中物种亲缘关系比预期小时 (系统发育过度离散,phylogenetic overdispersion),可能是由竞争引起的保守性状 (conserved traits) 过度发散 (overdispersion) 导致的,也可能是环境对生态学上重要趋同性状 (convergent traits) 筛选的结果。但是,后续有研究发现竞争也会引起系统发育聚集 (Mayfield and Levine, 2010),并取决于物种的生态位差异 (niche differences)、竞争能力差异 (competitive ability differences) 以及谱系信号 (phylogenetic signal) 的强弱 (Cavender-Bares et al., 2009; Mayfield and Levine, 2010; Davies, 2021)。此后,Cadotte et al. (2019) 总结了使用谱系和功能信息进行群落生态学分析的常见步骤:(a) 谱系信号检验;(b) 谱系和功能多样性相关性分析;(c) 零模型检验谱系和功能发散格局;(d) 谱系和功能多样性及发散格局与其它因子 (通常为环境因子) 的相关性 (Cadotte et al., 2019)。
一、软件和核心软件包
二、研究方法






致谢
本文的研究案例来自论文 Zhao et al. (2020)。该项目受国家自然科学基金 (31500453、31872210、32101278、32101268) 和上海市科协启明星项目 (19QA1403300)资助。
参考文献
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