省科学院动物所在 Ecology 发文揭示环境胁迫下鸟类的合作机制
Date：2020-10-10
广东省科学院动物研究所在鸟类合作行为的演化与合作系统的稳定性维持机制方面取得重要进展，研究成果以“Trait-environment relationships differ between mixed-species flocking and non-flocking bird assemblages”为题在 Ecology 2020年第10期上发表。本研究是前期发表在Journal of Biogeography上“Trait-mediated filtering drives contrasting patterns of species richness and functional diversity across montane bird assemblages”的工作延伸。 Ecology 是生态学顶级期刊，自然指数（Nature Index）2014年收录的68种期刊目录中两种生态学期刊之一。改革开放后中国大陆学者于2008年首次于该刊发表研究性论文。
合作行为的演化与合作系统的稳定性维持机制是社会学、经济学和生物学研究中未能有效解决的核心问题之一。经济学之父亚当斯密斯及演化理论鼻祖达尔文分别从“自私人”和“适应性”的角度解释人类及动物的合作行为，但这两个假说都面临生命系统中利他行为的挑战。热带、亚热带森林鸟类通常以多物种集群（mixed-species bird flocks）的方式形成稳定共存的典型社会组织与合作系统，是部分种类为提高觅食效率和降低被捕食风险而产生的适应进化结果。相较于区域群落的复杂结构特征，混合群的形成由核心种与跟随种通过种间联结作用发起，具有稳定的社会群聚性和生态交互作用，是揭示种间合作行为（特别是互利共生）及群落构建规则的理想模式系统。
省科学院动物所张强副研究员和邹发生研究员等基于广东省科学院南岭生态综合试验站长期的野外监测数据，联合国内外6家科研机构，对比研究了南岭山地海拔胁迫压力梯度下混合群和非混合群鸟类的谱系和功能多样性格局，以及鸟类功能特征与环境因素的关系。结果表明集群鸟类在功能特征方面表现出更小的体型以及更广的栖息地利用能力。非混合群鸟类的功能性状与环境因子紧密关联，且谱系和功能多样性随海拔升高显著降低，体现了环境过滤作用对其群落结构的重要影响；但在混合群鸟类中发现了截然不同的结果，环境因素对其性状结构无显著影响，谱系和功能多样性随海拔升高亦无明显降低，鸟类集群合作行为的形成有效地缓冲了环境和资源的胁迫压力（图1，图2）。本研究丰富了动物社会组织的合作共存理论，对胁迫环境下（如栖息地丧失、生物入侵、全球气候变化等）生物多样性保护、生态修复提供科学指引。
本研究得到了国家自然科学基金（31670445、31672265）、广东省科技计划-南岭森林生态系统野外科学观测研究站（2018GDASCX-0107）、广东省科学院科技发展专项（2018GDASCX-0107）、南岭山水林田湖草生态保护修复工程（YT2020SG012）等项目的支持。
图1：海拔胁迫梯度上混合群和非混合群鸟类的谱系及功能多样性格局
图2：混合群（a）和非混合群（b）鸟类的功能特征与环境因子关系
（省科学院动物所 张强/供稿）
全文链接：https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecy.3124