生態(tài)群落中跨營養(yǎng)級互作網(wǎng)絡的驅(qū)動機制研究對于理解物種共存，協(xié)同進化及生物多樣性保護具有重要意義。以往研究表明，互作網(wǎng)絡的結(jié)構不僅受物種相對多度，物候重疊和性狀匹配程度等因素影響，還表現(xiàn)出系統(tǒng)發(fā)育效應，即系統(tǒng)發(fā)育距離相近的物種在網(wǎng)絡中具有相似的結(jié)構特征。然而，同一生態(tài)系統(tǒng)中不同類型互作網(wǎng)絡(如種子散布與傳粉)以及不同營養(yǎng)級類群(如鳥類與植物)的系統(tǒng)發(fā)育效應是否存在差異，尚缺乏系統(tǒng)研究。

中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)群落構建與物種共存研究組以云南哀牢山亞熱帶常綠闊葉林為研究對象，系統(tǒng)調(diào)查了鳥類-植物種子散布和傳粉互惠網(wǎng)絡。研究團隊通過為期一年的野外觀測(2021年5月至2022年4月)，建立了全年和月度尺度的互作網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集。研究重點分析了三個關鍵科學問題：系統(tǒng)發(fā)育相近的物種是否具有相似的互作伙伴數(shù)量(即物種度);是否與分類和系統(tǒng)發(fā)育組成相似的伙伴(組)互作;以及系統(tǒng)發(fā)育專性物種是否也是互作專性物種。

研究發(fā)現(xiàn)，互作伙伴數(shù)量的系統(tǒng)發(fā)育信號在鳥類和植物中均較弱，表明互作伙伴數(shù)量更多受其他因素(如表型特征)驅(qū)動。然而，在互作伙伴的物種組成及系統(tǒng)發(fā)育組成方面，系統(tǒng)發(fā)育信號存在較大差異。其中，系統(tǒng)發(fā)育距離相近的鳥類(尤其是食果鳥類)傾向于與具有相似物種組成和系統(tǒng)發(fā)育組成的植物互作，而這一模式在植物中并不明顯。研究還發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)發(fā)育專性的食果鳥類往往也是互作專性物種，即它們傾向于與少數(shù)系統(tǒng)發(fā)育距離更近的植物物種互作。這種模式在傳粉鳥類以及結(jié)果植物和開花植物中均未觀察到，揭示了不同互作系統(tǒng)中生態(tài)?；呗缘牟町?。

該研究首次在同一生態(tài)系統(tǒng)中比較了鳥類-植物兩類互惠網(wǎng)絡的系統(tǒng)發(fā)育效應，揭示了鳥類在互作網(wǎng)絡中比植物表現(xiàn)更強的系統(tǒng)發(fā)育效應，且這種效應在種子散布網(wǎng)絡中比在傳粉網(wǎng)絡中更為明顯。這一發(fā)現(xiàn)為理解互作網(wǎng)絡的組織原則提供了新視角，表明進化歷史通過影響物種性狀和生態(tài)位，深刻塑造了互作網(wǎng)絡的結(jié)構。研究結(jié)果對預測生物多樣性變化對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響具有重要意義。相關研究成果以“Stronger phylogenetic effects on birds than on plants,and on seed dispersal than on pollination mutualistic networks,in a subtropical evergreen broadleaf forest”為題，發(fā)表于國際生態(tài)學經(jīng)典期刊Journal of Animal Ecology上。版納植物園群落構建與物種共存研究組和雪蓮副研究員為第一作者兼通訊作者，林露湘研究員為共同通訊作者，大型獸類多樣性與保護研究組Ahimsa Campos-Arceiz研究員為共同作者。該研究得到了國家自然科學基金、云南省自然科學基金、版納植物園“十四五”科技創(chuàng)新規(guī)劃等項目的支持，并獲得了哀牢山森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站的大力支持。

圖1.二分互作網(wǎng)絡不同情形下的系統(tǒng)發(fā)育效應示意圖。a與b：互作伙伴數(shù)量(物種度)的系統(tǒng)發(fā)育信號;c與d：互作伙伴物種組成的系統(tǒng)發(fā)育信號。e與f：互作伙伴系統(tǒng)發(fā)育組成的系統(tǒng)發(fā)育信號;g：不同的物種系統(tǒng)發(fā)育專性與互作專性關系(綠色及灰色顯示物種)。

圖2.不同互作類群物種系統(tǒng)發(fā)育專性水平(SESMPD值)與互作專性水平(k值)的關系。分別為(a)結(jié)果植物、(b)食果鳥類、(c)開花植物及(d)食蜜鳥類。