全球森林植物生长型组间β多样性的部分耦合关系

《Global Ecology and Biogeography》：Global Partial Beta-Diversity Coupling Among Forest Plant Growth-Form Groups

　　## 摘要**目的** 理解植物群落如何在空间上组织是生态学和生物地理学的核心挑战。然而，植物群落通常被视为单一聚合单位，可能忽视了按特征生长型（如乔木、灌木和草本）定义的物种组之间的空间替换差异。本研究通过在全球尺度上量化这些生长型组之间的系统发育和功能性β多样性耦合，检验乔木、灌木和草本是否表现出一致的组成替换空间模式。**地点** 全球。**时间** 当代。**研究类群** 维管植物。**方法** 使用来自sPlotOpen的15,263个森林植被样地，将其分为288个区域聚类，我们分别量化了乔木、灌木和草本之间样地间的系统发育和功能性差异。功能性差异基于五个植物性状的功能加权平均值。我们使用Mantel相关分析量化了生长型组之间的耦合程度，并使用时空交叉验证的XGBoost模型将其与大气候以及聚类内部的气候异质性联系起来。**结果** 在所有生长型比较中，β多样性耦合主要表现为正值，表明生长型组之间的空间替换存在部分一致性。功能性耦合并不强于系统发育耦合，表明协调的物种替换并不一定意味着生态策略的趋同。气候预测变量解释了聚类间耦合变异的11%–30%，并与温度、降水和干旱度呈现非线性关系。**结论** 我们的全球分析表明，乔木、灌木和草本之间的系统发育和功能性组成替换主要表现为正值，但仅有部分一致性。耦合程度在不同生长型组合和地区间存在差异，且仅能被大气候部分解释，表明其源于跨多个空间尺度运行的过程。这些发现表明，将森林植物群落作为聚合单位处理或使用一种生长型组作为另一种生物多样性变化的替代指标存在局限性。## 利益冲突作者声明无利益冲突。## 数据可用性声明支持本研究结果的数据已在sPlotOpen公开可用（https://idata.idiv.de/ddm/Data/ShowData/3474），本手稿中用于再现数据标准化和过滤的代码可在以下地址获取：https://doi.org/10.5281/zenodo.21709445。