日韩免费一区二区三区在线-日韩免费影院-日韩免费专区-日韩男女-福利片国产-福利片免费一区二区三区

熱帶森林群落為何擁有如此豐富的物種多樣性，一直以來都是生態學研究的熱點問題，也是生態學家面臨的重要挑戰。植物與其天敵之間錯綜復雜的相互作用被認為是維持熱帶森林極高的物種多樣性的原因之一。盡管在特定植物類群和化學物質類別上，研究人員對植物的化學防御及其與食草動物的關系已經有一定的了解。但在群落尺度上，植物代謝產物的多樣性如何影響植物與植食者之間的相互作用，以及這些互作對植物群落結構和多樣性的影響仍然知之甚少(圖1)。

近日，中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)與中國科學院華南植物園、美國德克薩斯大學奧斯汀分校、美國圣母大學的研究團隊合作，成功在生態學領域的主流期刊Ecology Letters上在線發表了題為Phytochemical diversity impacts herbivory in a tropical rainforest tree community的研究論文。基于西雙版納熱帶季節雨林動態監測樣地，采集群落中358種樹種的葉片樣本，利用非靶向代謝組學的方法，定量化評估樹種葉片次生代謝產物的多樣性;結合群落樹種葉綠體基因組樹，解析植物次生代謝產物的系統發育信號和在局域尺度上的空間分布格局;通過測量葉片植食率、不同植食昆蟲類型和非生物環境因子，揭示植物代謝產物多樣性對樹種植食的影響。

研究發現，在熱帶森林群落中，大多數樹種葉片的次生代謝產物類別沒有顯著的系統發育信號。樹種葉片的次生代謝產物在局域空間尺度上比預期的更加多樣化(圖2)，表明共存樹種之間的化學差異更大，說明植物和植食者互作對于樹種共存的重要性。最后，研究揭示，在局域尺度上，樹種葉片的化學多樣性越高，其葉片的植食率越低，尤其是專食性昆蟲的葉片植食率(圖3和4)。此外，研究還發現，植物代謝產物多樣性除了受到生物選擇壓力的影響，同時也隨著資源可用性的增加而降低。

版納植物園森林生態系統結構、功能與動態研究組已畢業博士王雪昭和在讀博士研究生何云雲為論文的共同第一作者，楊潔研究員為論文的通訊作者。該研究在數據采集和分析過程中得到了云南西雙版納森林生態系統國家野外科學觀測研究站補蚌工作站和中國科學院昆明植物研究所分析測試中心的支持。該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院、云南省、版納植物園“十四五”等項目的資助。

圖1.植物次生代謝產物和多種因子關系的假設

圖2.西雙版納熱帶季節雨林樹種群落次生代謝產物類別及其空間分布格局

圖3.熱帶季節雨林局域不同生境葉片植食率和次生代謝產物多樣性

圖4.葉片次生代謝產物多樣性與環境因子對葉片植食率及植食類型的解釋