黎绍鹏教授研究团队《Oikos》发表关于地上-地下系统发育多样性关系的研究论文

文章简介：

揭示地上植物多样性和地下土壤微生物多样性的关系是当前生态学研究的热点问题。由于植物和土壤微生物经历了漫长的共进化历史并存在广泛的相互作用，生态学家通常认为植物和土壤微生物的生物多样性，尤其是系统发育多样性，会呈现显著的正相关关系。然而，目前的实证研究并不完全支持这一结论，部分研究发现植物和微生物的系统发育多样性不相关，甚至呈现负相关关系。如何调和这些矛盾的研究结论是当前地上-地下生物多样性关系研究的难点问题。

值得注意的是，目前存在70多个指标可以用来度量系统发育多样性，不同的指标具有不同的生态学含义。目前的研究论文使用了各种不同的指标，这可能是导致结论不一致的重要原因。指标的混用也限制了不同研究之间的比较及一般性规律的总结。

针对这一问题，该研究将Tucker等（2017）发展的系统发育多样性的多维度框架引入到地上-地下生物多样性关系的研究中。通过将目前存在的多个系统发育多样性指标分为三个维度，即丰富度（richness），差异度（divergence）和独特性（regularity），本研究指出地上-地下系统发育多样性在这三个维度上的相关性具有不同的生态学含义。例如，丰富度维度主要表征群落总的进化历史（即进化树的总枝长），植物与微生物在该维度的相关性可能暗示着二者所占据的总的生态位空间存在关联；差异度维度的相关性则表明远缘的植物促进了远缘的微生物共同出现在群落之中；而独特性维度上的正相关则表明具有系统发育分布更均匀的植物群落可能包含有更均匀系统发育分布的微生物群落。因此，不同维度的相关性聚焦的是不同的科学问题，不应混为一谈。

基于这一研究思路，依托王希华教授课题组和宁波市近自然林研究中心建立的中德林业合作近自然营林示范样点，卢晓蓉等通过乔木调查和土壤微生物测序，分析了亚热带森林中地上植物和地下微生物在不同系统发育多样性维度的相关关系。结果表明，土壤细菌和真菌在丰富度与独特性维度上与植物存在着更强的相关关系，而在差异度维度上的相关关系较弱。这种不同维度上相关性的差异可能受到不同环境因子的主导。

这一研究表明考虑不同的系统发育多样性维度对于理解复杂的地上-地下生物多样性关系至关重要。尽管本研究报道的格局仍需要在不同物种、生态系统类型和空间尺度上进一步验证，但其为地上-地下系统发育多样性的比较研究提供了一个可操作的指标选择框架，进而为不同研究结果的比较和整合分析提供了新思路。

文章主要附图：

图1 地上植物和地下微生物在不同的系统发育多样性维度上的相关性具有不同的生态学含义

图2 植物和土壤微生物（细菌和真菌）系统发育alpha多样性在三个不同维度上的相关关系

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  https://doi.org/10.1111/oik.10474