将实验方法和观察方法相结合，有助于将物种间的相互作用与生物多样性模式联系起来并进行研究

《Functional Ecology》：Integrating experimental and observational approaches facilitates scaling species interactions to biodiversity patterns

　　

摘要

1. 为了研究生态位和适应度差异如何决定物种相互作用的结果并塑造局部生物多样性模式，研究通常集中在简化实验系统上，以测试特定机制，或者通过观察性研究来推断功能特征或系统发育模式。尽管每种方法都提供了有价值的见解，但它们都有局限性，而且很少有研究将这些方法结合起来，将机制过程与观察到的生物多样性模式联系起来。
2. 为此，我们进行了一项为期3年的邻居移除实验，涉及22对物种，并在科罗拉多州高山苔原的压力-资源梯度上设置了8个2米×2米的明确空间样地，对这些样地进行了空间点模式分析。通过这种实验和观察研究的双重方法，我们可以测试特征差异（限制相似性）和特征层次结构（与竞争最优状态不同的特征）作为塑造植物表现机制的作用，然后将这些机制直接映射到周围群落的物种共现模式上。
3. 在邻居移除实验中，我们发现物种相互作用主要由基于植物大小的层次竞争决定。这些特征在观察性研究中对于预测不同群落类型间的成对空间关联模式也非常重要，但也揭示了复合特征指标（如主成分轴）可能会掩盖单个特征在调节物种相互作用中的作用。此外，空间点模式分析还发现了实验方法所缺失的群落特定背景依赖性。具体来说，在资源更丰富的群落中，植物高度的层次差异和叶面积的差异对成对空间关联模式的影响最大；而在资源较贫乏的群落中，情况则相反，高度的差异和叶面积的层次差异对空间关联模式的影响最大。
4. 通过结合基于过程的实验和基于模式的观察方法，我们能够实验性地测试共存机制，展示这些机制如何在周围自然群落中表现为功能特征模式，并突出基于局部非生物条件的背景依赖性响应。总体而言，我们的结果表明，未来的研究应优先考虑通过将机制实验与观察研究相结合来进行过程到模式的映射。

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利益冲突声明

Spasojevic是《Functional Ecology》的副主编，但他没有参与本手稿的审稿或处理工作。

数据可用性声明

所有数据均可通过NWT LTER的数据门户获取（https://nwt.lternet.edu/data-catalog）。邻居相互作用和异速生长数据可在Spasojevic和Huxley的研究中找到（2026），而特征数据可在Spasojevic和Weber的研究中找到（2018）。