[科普中國]-密度制約因子

對生物種群數(shù)量的影響大小隨著種群密度而改變的生態(tài)因子，屬于密度制約因子。密度制約效應(yīng)對生物多樣性的維持是否普遍并起作用成為了生態(tài)學(xué)家探討并研究的熱點。

研究進展上世紀(jì)70年代，Janzen和Connell就提出了Janzen-Connell假說來解釋群落中發(fā)現(xiàn)的物種均勻分布格局。該假說主要由距離制約和密度制約兩部分組成，它主要強調(diào)專一性的病菌以及捕食者對同種個體的有害作用。他們認(rèn)為在同種個體密度較高或者距離母樹較近的地方，同一物種的種子、幼苗以及幼樹具有較低的存活概率，從而促進群落物種共存。密度制約機制主要描述的是同種個體間對有限的資源（光照、水分、營養(yǎng)、空間等）的競爭，相鄰?fù)N個體間有害生物（食草動物、病原微生物等）的傳播與繁衍而發(fā)生相互損害，從而降低了同種個體的存活率，為其它生物提供了有利的生存空間和資源的一種現(xiàn)象。密度制約強調(diào)的是種內(nèi)競爭要顯著高于種間競爭，而且病蟲害也更容易在同種個體間傳播。同時也有研究表明大部分病菌和捕食者并不是專一性的，他們往往捕食或者危害親緣關(guān)系比較近的一系列物種。根據(jù)譜系保守性假說，譜系發(fā)生關(guān)系較近的物種他們在資源利用方式上也有更大的相似性，因此譜系親緣關(guān)系接近的物種之間與譜系關(guān)系較遠(yuǎn)的物種相比更容易發(fā)生競爭，從而導(dǎo)致密度制約。1

密度制約與生物多樣性密度制約與生物多樣性的關(guān)系是密度制約研究最核心的問題，但對這方面的研究卻很少。僅有少數(shù)幾個研究涉及，并且他們的研究結(jié)論是互相矛盾的。Harms等利用BCI長期監(jiān)測的幼苗更新數(shù)據(jù)以及種子雨數(shù)據(jù)嘗試將alpha多樣性與密度制約聯(lián)系起來，他們發(fā)現(xiàn)幼苗的多樣性比種子的多樣性顯著要高。并且通過分析密度制約以及種子特性對種子到幼苗階段生物多樣性提高的相對貢獻，證明了即使較弱的密度制約也確實能夠提高群落生物多樣性。但是Hille等通過對密度制約強度的緯度地帶性進行研究發(fā)現(xiàn)密度制約在群落水平的普遍性與生物多樣性的緯度分布沒有顯著關(guān)系，并指出Harms等的研究明顯高估了密度制約對生物多樣性的貢獻。雖然，Wills等通過對CTFS網(wǎng)絡(luò)的7個大型森林動態(tài)監(jiān)測樣地的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)密度制約能夠改變?nèi)郝涞慕M成，但是由于該研究主要采用基于局的分析來研究植物各個生活史階段生物多樣性的變化，并不能直接驗證密度制約機制對生物多樣性的貢獻。因此對于密度制約對生物多樣性的影響還有待考證。

存在的問題區(qū)域研究不均衡對密度制約的研究大多數(shù)主要還是集中在熱帶雨林群落中，對其他森林群落類型中密度制約效應(yīng)的研究還相對較少。要證實密度制約確實能作為生物多樣性維持的重要機制，有必要在各種植被類型中進行研究，并評估出其對生物多樣性維持的貢獻。我國的幅員遼闊，橫跨多個氣候帶，森林植被類型豐富，是驗證密度制約假說理想的場所。

未有效分離干擾因素在森林群落中，有很多機制共同對物種的分布格局與生存狀態(tài)起著作用。同樣這些生物多樣性維持的機制間相互交融，如果不能區(qū)分開來研究，那么就會對某一種機制的作用產(chǎn)生假象。研究密度制約效應(yīng)的作用中，大多還未有效地分離那些干擾因素，因此會對密度制約的作用在很大程度上被低估了。如擴散限制和生境異質(zhì)性等因素都會極大程度上對密度制約作用的掩蓋，使研究者對密度制約作用產(chǎn)生了假象。當(dāng)然要想排除干擾因素來研究密度制約對生物多樣性維持的貢獻卻是不容易的，有待更好的研究方法被用來研究密度制約效應(yīng)。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大學(xué)