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植物功能性狀的進(jìn)化及其與環(huán)境的關(guān)系是當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。生物的系統(tǒng)發(fā)育存在時(shí)間序列上的自相關(guān)。如果物種性狀的進(jìn)化受系統(tǒng)發(fā)育影響，那么進(jìn)化時(shí)間相近的物種，功能性狀也更相似。過去在進(jìn)行物種性狀比較和相關(guān)分析時(shí)，都是假設(shè)物種間是相互獨(dú)立的, 這可能導(dǎo)致性狀間相互關(guān)系的錯(cuò)誤估計(jì)。系統(tǒng)發(fā)育獨(dú)立對(duì)比方法(phylogenetic independent contrast)充分考慮了物種進(jìn)化歷史的影響，在性狀進(jìn)化、關(guān)聯(lián)進(jìn)化以及性狀與環(huán)境的關(guān)系研究方面具有重要意義。

最近，我園植物生理生態(tài)學(xué)研究組的張石寶、曹坤芳等科研人員利用系統(tǒng)發(fā)育獨(dú)立對(duì)比方法，對(duì)中國不同森林618種樹木的11個(gè)木材性狀及其空間分布與環(huán)境因子和系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，（1）所有樹木的11個(gè)木材性狀都表現(xiàn)出了顯著的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)，木材性狀的最大趨異發(fā)生在裸子植物與被子植物、薔薇分支與菊分支、木蘭分支與真雙子葉植物分支之間；（2）木材密度與木材的機(jī)械特性存在明顯的關(guān)聯(lián)進(jìn)化關(guān)系；（3）木材密度和許多木材力學(xué)性狀隨緯度升高而降低，但只有少數(shù)性狀（如沖擊韌性、抗剪強(qiáng)度）沿海拔梯度表現(xiàn)出一定的變化；（4）無論是利用Pearson回歸還是系統(tǒng)發(fā)育獨(dú)立對(duì)比方法，絕大多數(shù)木材性狀均與年降雨顯著正相關(guān)；（5）大部分木材性狀利用Pearson分析時(shí)都不與年均溫相關(guān)，但通過系統(tǒng)發(fā)育修正后，木材密度、靜曲強(qiáng)度等性狀與之顯著正相關(guān)。由此可見，中國森林樹木木材性狀的空間分布式樣受環(huán)境與系統(tǒng)發(fā)育共同作用的影響，系統(tǒng)發(fā)育影響物種的環(huán)境耐受性及其地理分布，并且年降雨比年均溫能更多地解釋木材性狀的空間分布。該研究對(duì)于理解森林的生產(chǎn)力分布、樹木的生態(tài)策略具有重要意義。研究結(jié)果已在著名的生態(tài)學(xué)及地理學(xué)雜志 Global Ecology and Biogeography 上在線發(fā)表。