森林 - 草原镶嵌体中系统发育更替如何塑造植被类型的谱系分布:来自巴西南部的启示

【字体: 时间:2025年04月20日 来源:Plant Ecology 1.9

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  为探究生态交错带中植物群落的奥秘,来自巴西巴拉那州的研究人员开展了森林 - 草原镶嵌体中不同植被类型植物群落的系统发育研究。他们发现草原 α 系统发育多样性低于森林,且各植被类型间谱系更替高。这表明古代谱系的系统发育分歧对现今植被格局影响深远。

  生态交错带(Ecotones)在相似的宏观气候条件下,却有着不同的微观环境,这里容纳着多种植物类群,常常反映出古老的生物地理过程。在此,研究人员评估了森林 - 草原镶嵌体中不同植被类型内植物群落的系统发育组成、结构和差异。该研究在巴西巴拉那州的两个州立公园展开。研究人员运用了在草原和森林不同植被类型(即干旱草原、岩石草原、湿润草原、森林以及树木侵入的草原)中调查得到的植物群落数据。
他们计算了每种植被类型的 α 系统发育多样性(alpha phylogenetic diversity),并将 β 系统发育多样性(beta phylogenetic diversity)分解为谱系的更替(turnover)和嵌套性(nestedness)。接着,把所有观测值与区域谱系库的零期望(null expectations)进行比较。此外,还评估了植物进化枝(plant clades)在不同植被类型中的分布情况。

结果显示,草原的 α 系统发育多样性低于森林。具体而言,湿润草原的系统发育聚类程度比岩石草原和干旱草原更高。相反,森林及其相邻的树木侵入草原仅在系统发育组成的程度上存在差异,结构并无不同。当将其他植被类型与草原进行比较时,系统发育 β 多样性更高。研究人员还发现,不同植被类型之间存在较高的谱系更替。蕨类植物(Ferns)与树木侵入的草原相关,而真双子叶植物(eudicots)则与包括干旱草原在内的木本群落联系更为紧密。

鉴于森林和草原中优势谱系的年龄不同,谱系与植被类型的关联凸显了生态进化保守性(eco - evolutionary conservatism)对不同进化历史深度的性状具有持久影响。研究结果表明,古代谱系之间的系统发育分歧在现今森林 - 草原镶嵌体的植被格局上留下了历史印记。

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