繁殖性状替代（Reproductive Character Displacement）是指为了减弱种间繁殖干扰而产生的性状进化现象。繁殖性状替代通过繁殖性状的分异降低繁殖干扰，维持种间界线，是物种应对种间繁殖干扰的重要策略之一。无尾两栖类的繁殖过程主要依赖声音通讯，本研究以声音通讯为手段探究背条螳臂树蛙Chiromantis doriae繁殖性状替代的过程和机制。背条螳臂树蛙和侧条费树蛙Feihyla vittata分别从属于树蛙科Rhacophoridae下的螳臂树蛙属Chiromantis和费树蛙属Feihyla，但二者形态特征相似、繁殖期重叠、鸣声频率接近、求偶信号彼此遮蔽，因此二者间存在一定程度的繁殖干扰。我们选取背条螳臂树蛙为研究对象，在背条螳臂树蛙和侧条费树蛙部分重叠的分布区多点取样，探究繁殖性状替代的过程及机制。　　论文第一部分内容是确定背条螳臂树蛙和侧条费树蛙的分布区并比较同域分布和异域分布的背条螳臂树蛙种群间的形态差异。本研究在海南岛及广东雷州半岛共选取12个背条螳臂树蛙的分布样点，其中背条螳臂树蛙和侧条费树蛙共同分布的同域样点4个，背条螳臂树蛙单独分布的异域样点8个。为验证同域分布和异域分布的背条螳臂树蛙在形态特征上是否存在差异，测量背条螳臂树蛙的16项形态指标，利用主成分分析获得3个主成分。进一步进行混合线性模型分析，结果表明同域分布和异域分布的背条螳臂树蛙在形态特征上不存在显著差异。为探究背条螳臂树蛙在声音通讯过程中是否存在繁殖性状替代，本研究对雄蛙的声音通讯过程进行以下三方面的衡量和比较:1）声音信号特征;2）听力敏感性;3)对同种/异种信号的回应情况。　　论文第二部分是对同域分布和异域分布背条螳臂树蛙的鸣声特征进行比较分析。背条螳臂树蛙的求偶鸣声平均包含4～8音节，对鸣声提取8项声音特征参数，包括鸣声主频、鸣声高频、鸣声低频、调频幅度、鸣声时长、音节数、呜叫速率和鸣声间隔，并进行主成分分析得到3个主成分。混合线性模型分析结果表明，其中反映时域及调频信息的主成分RC3在同域分布和异域分布个体间存在显著差异，而另两个主成分在同域分布和异域分布个体间不存在显著差异。对背条螳臂树蛙音节间不同的调频模式进行统计分析结果表明，不同调频模式在同域分布和异域分布中所占比例有显著差异，同域鸣声中呈上升模式的较异域鸣声更多。此外，为比较同域分布和异域分布种群间的音节特征，以自然呜叫中频次最高的6音节鸣声为代表，对音节主频、音节时长和音节间隔三个参数进行混合线性模型分析，结果表明音节主频和音节时长在同域分布和异域分布个体间存在显著差异，音节间隔在同域分布和异域分布个体间无显著差异。总体而言，背条螳臂树蛙在鸣声特征上存在繁殖性状替代;同域分布的背条螳臂树蛙鸣声频率更低、时长更长、调频更明显，有助于其拉大与主频高、时长短、单音节的侧条费树蛙鸣声之间的差异。　　论文第三部分考量信号接收者的听觉敏感性和对信号的回应。对来自不同样点的雄性背条螳臂树蛙进行听力敏感性实验，结果显示同域分布和异域分布种群有相似的听力敏感曲线，二者的听力敏感性没有显著差异。以背条螳臂树蛙和侧条费树蛙的鸣声作为声音刺激，对雄性背条螳臂树蛙进行声音回放实验。结果显示，与异域种群相比，同域种群对异种鸣声回应较少，但无显著差异。这部分结果表明听力和雄性回放中均未检测到繁殖性状替代现象。结合同域分布和异域分布背条螳臂树蛙在鸣声上的变异，表明相对于声音信号而言，听觉系统更加保守。　　本研究基于同域分布和异域分布背条螳臂树蛙的声音通讯过程，借助声音分析，听力敏感性实验和回放实验等多种研究手段，探究背条螳臂树蛙繁殖性状替代的过程和机制。研究结果表明背条螳臂树蛙在声音信号特征上产生繁殖性状替代，与之相对的，听觉系统与雄性回应并未观察到繁殖性状替代现象，表明声音信号在进化过程中具有更强的可塑性。背条螳臂树蛙在鸣声特征上存在繁殖特征替代现象，证明非近缘物种也可产生繁殖性状替代，拓展了繁殖性状替代的范围。研究结果将为探索繁殖性状替代的形成机制提供重要启示，并为种间干扰研究提供基础科学资料。