CForBio讲坛第五十八讲成功举办
5月18日,CForBio讲坛第五十八讲成功在线举办。本次讲坛由中国科学院生物多样性委员会和中国科学院生物多样性监测与研究网络—森林网共同主办,浙江钱江源森林生物多样性国家野外观测研究站协办。讲坛由植物研究所植被与环境变化重点实验室副主任、森林网负责人、钱江源站站长陈磊研究员主持,特邀Spanish Research Council的Oscar Godoy教授和中山大学李远智副教授作学术报告,共计220余人参会。
Oscar Godoy教授围绕"物种如何在不断变化的世界中共存"这一核心议题,系统阐述了生态学理论、控制实验与野外调查相结合的研究范式。Godoy提出以Lotka-Volterra模型为基础的结构稳定性理论框架,以物种内禀增长率为坐标轴,通过种内和种间相互作用斜率界定"可行性域"——当内禀增长率向量落入该域时,物种即可共存。这一几何方法可扩展至多物种系统,并揭示"敌人的敌人是朋友"等经典生态机制。Godoy介绍了其团队三项代表性实证研究:一是在传粉网络实验中,通过构建三种植物与三种传粉者的嵌套网络,发现植物介导的高阶相互作用通过增强自我限制和间接效应促进共存,而非随机修饰成对相互作用;在西班牙南部国家公园的18种一年生植物群落中,证实相互作用不对称性可预测种群短期动态——排除概率越越高的物种,种群数量下降信号越显著;基于十年野外监测显示,干旱年份使群落组装路径更稀疏、共存更脆弱;而湿润年份则支持更复杂的组装路径和更多永久性共存群落。Godoy指出结构稳定性框架能有效整合正负相互作用、高阶效应及环境变化,为理解生物多样性维持与预测群落动态提供了统一理论基础。

李远智副教授系统介绍了其所在团队基于全球32个森林大样地(涵盖5000余种、300余万株树木)开展的高阶相互作用研究,揭示了其对树木多样性纬度格局的塑造作用。针对"高阶相互作用在森林中是否普遍存在","其强度如何随纬度变化"和"对多样性纬度格局有何贡献"三个核心科学问题,研究团队采用"邻体拥挤度"加权方法,将高阶相互作用简化为种内/种间竞争被同种/异种调节四类,有效解决了高维参数估计难题,实现了从单一样地到全球尺度的拓展。研究发现约40%的物种生长受高阶相互作用显著影响,表明其在森林群落中广泛存在。高阶相互作用强度随纬度升高而显著减弱,低纬度热带地区异种邻体对种内互作的弱化作用更强,为解释同种负密度依赖(CNDD)纬度格局的争议提供了新视角;高阶相互作用通过稳定稀有物种共存(促进多度低的物种抑制多度高的物种)促进物种共存,该效应在低纬度地区尤为显著,强化了多样性纬度格局。李远智展望,未来研究将进一步整合生长、存活与更新过程,将领域尺度相互作用升级至种群水平,探索高阶相互作用的环境依赖性与性状介导机制,并借鉴复杂网络科学中的超图理论构建高阶互作网络分析框架。

在交流讨论环节,与会者围绕高阶相互作用的量化方法、生态学意义及尺度效应展开深入讨论。Godoy指出森林中高阶相互作用可分为资源竞争介导的共性效应与传粉/菌根介导的特异性效应,强调需区分"单位效应"与"实现效应"。李远智回应了空间尺度、纬度格局及与促进效应的关联性问题,认为高阶相互作用与多样性之间为双向反馈关系。讨论还涉及结构稳定性理论在森林群落中的尺度扩展及非线性调节机制等前沿方向。
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