熱帶森林樹種性狀和生長關系研究中獲進展

　　功能性狀指有機體所具有的與其定植、存活、生長和死亡相關的系列屬性。功能性狀科研人員通常認為，物種的功能性狀決定群落中物種的存活率、生長率和死亡率。但全球諸多研究表明，最常用的植物形態性狀與群落物種動態的關聯并不緊密，在生活史周期較長的樹種群落更是如此。基于此，中國科學院西雙版納熱帶植物園森林生態結構、功能與動態研究組研究員楊潔從三方面（忽略功能性狀與群落樹種動態變化的關聯背景、忽視個體性狀變化以及缺乏更能反映樹種資源獲取和分配等的硬性狀）闡述目前研究的局限性，從綜合性狀、個體水平性狀及結合轉錄組學三方面，指出未來的研究發展方向。2018年相關研究以Why functional traits do not predict tree demographic rates為題，發表在Trends in Ecology & Evolution上。

　　為進一步驗證上文結論、豐富功能性狀生態學理論，研究人員利用西雙版納補蚌20公頃大樣地平臺，使用廣義線性混合模型，模型擬合該熱帶雨林中36個樹種共1138個樹種個體的9年生長情況。通過比較物種水平和個體水平功能性狀的模型擬合效果，驗證含有區域氣候因子、局域尺度的生物因子和包含植物整合性狀的模型是否具有更好的擬合結果。研究表明，包含個體水平性狀的模型優于長期使用的物種水平性狀的模型，強調樹種個體水平整合功能性狀及其所處環境因子對樹種生長解釋的重要性。若忽視環境和個體水平在種群動態中的作用，在當前和未來全球變化背景下，樹木種群、群落結構和動態驅動力的理解將極其有限。近日，相關研究成果以Intra-specific variation in tree growth responses to neighborhood composition and seasonal drought in a tropical forest為題，發表在Journal of Ecology上。楊潔為和博士宋曉陽為論文的共同第一作者，研究員曹敏為論文通訊作者。

　　此外，研究人員還發現個體水平上的性狀和生長關系在物種間存在變化，個體水平性狀和生長的關系較弱且與物種水平的結果存在一定的矛盾性，但使用個體水平葉面積比的整合性狀增強模型預測樹木的生長能力。結果表明，在個體水平的模型模擬樹種生長上，使用整合性狀要優于普通性狀；個體水平模型模擬結果一般不支持物種水平上樹種性狀-生長關系，這表明物種水平的性狀-生長關系研究可能導致較弱、甚至誤導性的模型模擬結果。近日，相關研究成果以On the modeling of tropical tree growth: the importance of intra-specific trait variation, non-linear functions and phenotypic integration為題，發表在Annals of Botany上。楊潔為論文第一作者，美國馬里蘭大學教授Nathan G. Swenson為論文通訊作者。

　　研究工作在數據采集過程中得到西雙版納森林生態系統國家野外科學觀測研究站的支持，得到中科院戰略性先導科技專項、版納植物園“一三五”專項重大突破、國家自然科學基金、中科院東南亞生物多樣性研究中心青年培育項目和國家重點基礎研究發展規劃項目的贊助。

功能性狀對樹種生長的相對貢獻：a生長-性狀模型，b生長-鄰體模型，c生長-氣候-鄰體模型。