成都生物所在亚热带森林植食性昆虫物种周转机制研究取得进展
时间：2023-10-13
物种周转（species turnover）能反映物种组成沿时空梯度的变化，决定物种周转的因素有许多，但目前相关机制并不清楚。以往相关研究大多通过计算 多样性量化成对群落或地点间物种组成的相似性或差异性，但是 多样性的局限性在于认为环境因素和物种组成变化之间是线性关系，缺乏了对两者非线性关系的验证。此外，
多样性指数一般高估了稀有物种的贡献，而对在多样地群落组成变化中起关键作用的常见物种的贡献估计不足。这尤其在研究植食性昆虫群落组成变化时陷入了窘境，因为植食性昆虫可能在很大程度上取决于寄主植物的系统发育和空间周转。
Zeta( )多样性”概念的提出巧妙的解决了上述问题，它通过明确地考虑到物种的稀有性和共性，通过描述物种组成相似性变化，量化所有潜在物种在多个样点中的重叠程度。
中国科学院成都生物研究所茂县生态站王明强副研究员与动物研究所朱朝东研究员、温知新副研究员，植物所马克平研究员课题组，德国哥廷根大学Andreas Schuldt教授合作，开展了森林系统中植食性昆虫 多样性的相关研究。团队以鳞翅目幼虫为研究对象，利用全球最大规模的树种多样性实验——BEF-China样地（图1），计算了样方间鳞翅目幼虫 多样性。同时，他们针对多个样方，通过广义不相似模型研究了该植食性昆虫的物种周转模式和相关影响因素，在不同树种丰富度梯度上探究了决定鳞翅目植食者物种周转的关键因素，进而揭示了相关机制（图2）。
研究发现，
多样性随着研究区域数量的增加而急剧下降（图3），表明即使在有限的空间尺度下，鳞翅目幼虫物种组成也完全变化。植物群落特征对鳞翅目幼虫群落组成周转具有重要作用，而非生物因素作用较弱。上述效应随着考虑的研究样方数量的增加而有所变化，这是由于稀有物种和常见物种在组成替代中的贡献不同。该研究揭示了树木系统发育组成和功能性对植食性昆虫群落组成周转具有重要作用（图4），这不仅对森林管理和保护具有重要意义，同时为植食性昆虫多样性的维持供了见解。
该研究近日以“Tree communities and functional traits determine herbivore compositional turnover”为题发表在《Oecologia》期刊。王明强副研究员和动物所温知新副研究员为共同第一作者，哥廷根大学Andreas Schuldt教授和动物所朱朝东研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研究计划（
2022YFF0802300）、中国科学院先导专项计划（XDB310304）、国家自然科学基金青年科学基金（32100343）、德国洪堡基金会（Alexander von Humboldt Foundation）等项目的支持。
图1 BEF-China 研究样地与研究样方（Site A与Site B）
图2 本研究中多样性(群落组成重叠程度)研究思路
图3 两个研究样点各自样方的鳞翅目幼虫群落 多样性下降曲线(a)和保留率曲线(b)
图4 环境变量和空间距离差异对不同样方数量下的鳞翅目植食者群落组成更替影响的多样点广义不相似模型结果
