武汉植物园在互利共生对物种共存的影响研究中取得新进展

　　

群落中的物种如何维持共存是生态学研究中的经典问题。密度制约假说描述当同种物种聚集在一起或者靠近母树时，更容易遭受专一性天敌或者病毒的损害，进而降低了幼苗的存活率，为其他物种提供了生存的空间和资源，从而促进了物种共存。该假说结合了生态位分化的确定性过程和中性理论的随机作用，是解释群落物种共存的重要机制。

蚂蚁可以与植物形成互利共生系统，在这个系统中，植物为蚂蚁提供食物或者巢穴，蚂蚁则可以帮助植物抵抗植食者的侵害。蚂蚁与植物的互利共生在热带雨林中非常普遍且成功，以至于具有花外蜜腺的植物往往可以成为建群种。传统的生态学理论认为植物的密度制约效应是由植食者直接作用于植物进而影响植物的存活和生长，而蚂蚁与植物之间的互利共生关系是否可以介导群落水平上的密度制约目前尚不清楚。

中国科学院武汉植物园植被生态学学科组以湖南八大公山亚热带山地常绿落叶阔叶混交林和西双版纳热带季节雨林动态监测样地为研究平台，分别研究了蚂蚁与植物的相互作用对密度制约的影响。在亚热带山地森林动态监测样地中，研究了蚂蚁与植物的共现关系对植物同种密度制约的影响，通过蚂蚁与植物的共现强度，将植物分为蚂蚁偏好类型的植物和蚂蚁非偏好类型的植物，结果显示蚂蚁对幼苗的存活具有显著的正效应；在热带雨林动态监测样地中，将具有花外蜜腺的植物定义为蚂蚁偏好类型的植物，没有花外蜜腺的植物定义为蚂蚁非偏好类型的植物，结果显示蚂蚁对幼苗及大树的生长均具有显著的正效应。两项研究均发现蚂蚁可以缓解植物的同种密度制约效应，拓展了自上而下的生态调控理论（植食者-植物），为研究物种共存理论提供了新的思路。

研究成果分别以“Plant-ant interactions mediate herbivore-induced conspecific negative density dependence in a subtropical forest”和“Ants may buffer the Janzen–Connell effect in a tropical forest in Southwest China”为题，分别发表在Science of The Total Environment和Ecology。植被生态学学科组博士研究生周刚为两篇论文的第一作者，乔秀娟研究员为通讯作者。两项研究得到了国家自然科学基金项目（32171536, 31670441和32061123003）和中国科学院战略性先导科技专项（XDB31000000）的资助。

论文一链接

论文二链接

研究一：八大公山样地中蚂蚁对幼苗存活的影响

研究二：西双版纳样地中蚂蚁对大树相对生长速率的影响