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作者：

唐俊峰

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摘要：

生物多样性的形成和维持机制一直是群落生态学研究的核心内容.当前解释群落构建机制的理论主要有两种:生态位理论和中性理论.生态位理论强调确定性过程在群落构建中起决定性作用,而中性理论则强调随机性过程的重要性.实际上,二者关于确定性和随机性在群落构建中的相对重要性的争论已经持续了一个多世纪.许多研究表明,生态位理论和中性理论都有不少支持和否定的证据.因此,生态学家们尝试整合生态位理论和中性理论来解释群落物种多样性分布格局.本论文以此为出发点,结合数学建模,计算机模拟和用模型拟合实际数据等手段,一方面研究了大空间尺度上生态位分化对物种共存的重要性,另一方面通过在中性模型中引入生态位结构来研究生态位-中性杂合模型对物种多度分布格局的预测能力. 本论文得到如下主要结论: 1.如果物种间存在竞争能力差异而且没有生态位分化,那么系统将会很快发生竞争排除并到达平衡状态,即竞争能力最强的物种将排除掉其他物种,并且系统的平衡点是全局稳定的,即不论物种的初始多度是多少(除了0之外),系统最终将达到平衡状态.更新限制和扩散限制能够在一定程度上延缓竞争排除,但是跟Hurtt和Pacala(1995)的研究结果相比,其作用范围相当有限.实际上,即使种间微弱的竞争能力差异,也需要极端的更新限制和扩散限制才能延缓竞争排除. 2.在适用于多个离散群落的中性模型中融入种间的强生态位分化,其预测的物种多度分布格局仍然保持不变.而如果考虑种间更复杂的生态位分化模式,即物种的单位个体生殖成功率x和迁移率γ在同一局域群落内部一致,而在不同局域群落之间可能不同时,生态位-中性杂合模型在拟合空间离散群落上的物种多度分布数据和个体多度分布数据上要比纯粹的中性模型要好很多.实际上,中性理论不能很好地预测此类群落中常见种的物种数及个体数.如果用最小二乘法来进行模型拟合,个体多度分布在模型的检验上比物种多度分布更加有说服力.由模型拟合得到的参数值可以看出,物种的生殖成功率x和迁移率γ之间可能存在一种权衡关系. 由上述研究结果可以看出:一方面生态位分化对物种在大空间尺度上的共存仍然有非常重要的作用,同时在中性模型中引入生态位分化能够提高其对珊瑚群落的物种多度分布格局的预测能力.因此,生态位分化对物种共存和群落构建有着重要的作用,同时上述研究结果表明了整合生态位理论和中性理论来解释群落物种多样性分布格局的必要性.

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关键词：

竞争排除 中性理论 生态位分化 更新限制 物种多度分布

被引量：

5

年份：

2013