生态群落中跨营养级互作网络的驱动机制研究对于理解物种共存，协同进化及生物多样性保护具有重要意义。以往研究表明，互作网络的结构不仅受物种相对多度，物候重叠和性状匹配程度等因素影响，还表现出系统发育效应，即系统发育距离相近的物种在网络中具有相似的结构特征。然而，同一生态系统中不同类型互作网络(如种子散布与传粉)以及不同营养级类群(如鸟类与植物)的系统发育效应是否存在差异，尚缺乏系统研究。

中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称“版纳植物园”)群落构建与物种共存研究组以云南哀牢山亚热带常绿阔叶林为研究对象，系统调查了鸟类-植物种子散布和传粉互惠网络。研究团队通过为期一年的野外观测(2021年5月至2022年4月)，建立了全年和月度尺度的互作网络数据集。研究重点分析了三个关键科学问题：系统发育相近的物种是否具有相似的互作伙伴数量(即物种度);是否与分类和系统发育组成相似的伙伴(组)互作;以及系统发育专性物种是否也是互作专性物种。

研究发现，互作伙伴数量的系统发育信号在鸟类和植物中均较弱，表明互作伙伴数量更多受其他因素(如表型特征)驱动。然而，在互作伙伴的物种组成及系统发育组成方面，系统发育信号存在较大差异。其中，系统发育距离相近的鸟类(尤其是食果鸟类)倾向于与具有相似物种组成和系统发育组成的植物互作，而这一模式在植物中并不明显。研究还发现，系统发育专性的食果鸟类往往也是互作专性物种，即它们倾向于与少数系统发育距离更近的植物物种互作。这种模式在传粉鸟类以及结果植物和开花植物中均未观察到，揭示了不同互作系统中生态专化策略的差异。

该研究首次在同一生态系统中比较了鸟类-植物两类互惠网络的系统发育效应，揭示了鸟类在互作网络中比植物表现更强的系统发育效应，且这种效应在种子散布网络中比在传粉网络中更为明显。这一发现为理解互作网络的组织原则提供了新视角，表明进化历史通过影响物种性状和生态位，深刻塑造了互作网络的结构。研究结果对预测生物多样性变化对生态系统功能的影响具有重要意义。相关研究成果以“Stronger phylogenetic effects on birds than on plants,and on seed dispersal than on pollination mutualistic networks,in a subtropical evergreen broadleaf forest”为题，发表于国际生态学经典期刊Journal of Animal Ecology上。版纳植物园群落构建与物种共存研究组和雪莲副研究员为第一作者兼通讯作者，林露湘研究员为共同通讯作者，大型兽类多样性与保护研究组Ahimsa Campos-Arceiz研究员为共同作者。该研究得到了国家自然科学基金、云南省自然科学基金、版纳植物园“十四五”科技创新规划等项目的支持，并获得了哀牢山森林生态系统国家野外科学观测研究站的大力支持。

图1.二分互作网络不同情形下的系统发育效应示意图。a与b：互作伙伴数量(物种度)的系统发育信号;c与d：互作伙伴物种组成的系统发育信号。e与f：互作伙伴系统发育组成的系统发育信号;g：不同的物种系统发育专性与互作专性关系(绿色及灰色显示物种)。

图2.不同互作类群物种系统发育专性水平(SESMPD值)与互作专性水平(k值)的关系。分别为(a)结果植物、(b)食果鸟类、(c)开花植物及(d)食蜜鸟类。