[科普中国]-群落系统发育

群落系统发育又称世纪演替，是指一个区域的植被或其他生物类型的发展过程。

群落系统发育的延续时间相当长久，一般以地质年代（万年或亿年）计算，常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模塑造而发生。1

不论季相演替或演替，都是群落系统发育的结果，群落的种类组成发生质的变化，即优势种或全部物种的更替。2

概念群落系统发育是指一个区域的植被类型（如森林、草原、荒漠等）或其他生物的发展过程，其经历的时间相当长，一般按地质年代计算，其还与植物区系的进化有关。3

特点群落系统发育又称世纪演替，这类演替占有很长的地质年代，演替过程与种系进化过程密切相关，进程非常缓慢。4

群落系统发育是一个不间断的过程。总的看来，它的进程十分缓慢。但是，在地壳作用加强，或气候变化迅速的条件下，它的速度会变快。

从群落系统发育过程看，植物种群的成熟度越高，植物种类组成越趋于完善和稳定，种间关系也趋于正联结，以求得物种间的稳定共存。5

研究与运用①相关学者研究了长白山5.2 hm2次生杨桦林样地的群落构建机制。以样地内47种胸径≥1cm的木本植物为研究对象，构建了物种间的系统发育树，并分析了不同空间尺度和不同径级结构下群落的系统发育结构。结果显示，随着空间尺度的增大，群落系统发育结构的发散程度先增大后减小；而随着径级的增加，群落的系统发育结构呈现向发散变化的趋势。这表明竞争排除作用和非生物的筛选作用共同影响群落构建的结果。其中，在较小的尺度上竞争排除作用是决定群落构建的主要因素；而在较大尺度上则是非生物的过滤作用起主要作用。通过对群落系统发育β多样性与空间因子、环境因子进行方差分解，发现环境因子对系统发育β多样性的解释力较强。其中，土壤水分和土壤深度起最重要的作用。6

②为揭示森林群落系统发育结构在海拔梯度上的变化及其驱动因素，相关学者以云南哀牢山西坡的亚热带森林群落为研究对象，以APGⅢ系统为基础框架，结合DNA条形码序列信息解决末端分类单元亲缘关系的方法，构建了哀牢山森林群落系统发育进化树，采用净亲缘指数（net relatedness index，NRI）和最近亲缘指数（nearest taxon index，NTI），探讨了不同植被类型的森林群落系统发育结构和沿海拔梯度的变化规律。

结果表明，从整体的海拔变化趋势上来看，哀牢山森林群落系统发育结构随海拔上升由系统发育聚集（phylogenetic clustering）走向发散（phylogenetic overdispersion）或聚集程度降低。在低海拔地区，群落表现为系统发育聚集，表明生态位理论中的生境过滤作用在群落构建和生物多样性的维持中起着主导作用；在中海拔地区，出现了聚集与发散两种群落系统发育结构并存的现象，推测可能是生境过滤和竞争排斥两种生态过程共同作用的结果；在高海拔地区，群落的系统发育结构因选择的指数不同而出现相反的结果，NRI表现出系统发育聚集，而NTI却表现为随机或发散，考虑到高海拔地区的环境胁迫可能促使植物发生趋同进化，推测其群落构建的生态学过程需要更为综合的研究。这个研究揭示了群落系统发育结构沿海拔梯度确实存在显著的变化，证明在生态群落的构建过程中非随机过程起到促进乃至关键作用。7

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院