中國山茶科物種多樣性的地理格局研究.pdf

1、物種多樣性的大尺度空間分布格局一直是宏觀生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。了解物種多樣性的地理分布格局以及影響這些格局的環(huán)境因子是生物多樣性研究的重要議題之一，也是保護(hù)生物學(xué)研究的基礎(chǔ)。
　　山茶科是被子植物系統(tǒng)發(fā)育中的一個關(guān)鍵科，是中國亞熱帶常綠闊葉林的優(yōu)勢科和表征科，山茶科物種的分布在很大程度上反映了我國亞熱帶常綠闊葉林的分布特點(diǎn)。因此，對山茶科植物地理分布格局研究對于了解我國亞熱帶典型常綠闊葉林的分布格局和形成機(jī)制具有重要意

2、義。
　　本研究在全面收集、整理我國所有山茶科植物物種分布數(shù)據(jù)和環(huán)境因子數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用物種分布模型在全國尺度上探討了山茶科物種的地理分布格局及其影響因子。進(jìn)而將中國山茶科物種當(dāng)前的分布模式映射到未來的氣候變化情景之下，可以得到未來氣候情景下我國山茶科植物的分布模式；對比山茶科物種在當(dāng)前和未來氣候變化情景下適宜分布區(qū)的空間變化，提出了相應(yīng)的保護(hù)措施。本研究主要包括以下結(jié)論：
　　一、中國山茶科物種多樣性分布總體呈現(xiàn)出明顯的

3、緯度梯度格局，低緯度地區(qū)物種多樣性較高，向北隨著緯度增高而逐漸降低。山茶科物種豐富度的高值區(qū)主要集中于福建，廣東，廣西，海南和貴州南部地區(qū)，這些分布區(qū)與我國南部山地的分布相一致。采用加權(quán)特有指數(shù)得到的山茶科特有性分布格局與山茶科豐富度格局略有不同，除了物種豐富度較高的地區(qū)外，云南和臺灣也具有較高的特有性。山茶科物種特有性較高的分布區(qū)與我國南亞熱帶氣候區(qū)相吻合，該氣候區(qū)的水熱條件充沛，說明溫暖濕潤的氣候有利于山茶科物種的分化，符合熱帶生態(tài)

4、位保守假說。通過擬合山茶科物種的豐富度和加權(quán)特有性，鑒別出山茶科物種特有性分布的熱點(diǎn)地區(qū)為云南、海南、臺灣、廣東和廣西南部地區(qū)，這些地區(qū)的山茶科物種特有性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其豐富度，應(yīng)該重點(diǎn)保護(hù)。
　　二、本研究采用的環(huán)境因子（氣候因子和土壤因子）可以較好的解釋山茶科植物的物種豐富度、加權(quán)特有性和二者的相對殘差格局，其解釋率分別達(dá)到78.9％、82.1%和67%。兩組單獨(dú)解釋變量中，氣候因子對山茶科植物的物種豐富度、加權(quán)特有性以及加權(quán)特有相

5、對殘差的變化的解釋率比土壤因子高，其中溫度變量的解釋率要高于水分因子，說明溫度是影響山茶科物種地理分布格局的主導(dǎo)因子，尤其是年均溫和溫度年較差這兩個因子對物種多樣性分布格局的解釋率最高。溫暖且穩(wěn)定的溫度有利于山茶科物種的形成和分化，這一點(diǎn)佐證了山茶科的分布區(qū)特征具有亞熱帶性質(zhì)。
　　三、在不同氣候變化情景下，我國山茶科物種多樣性的分布呈現(xiàn)出相似的格局，然而隨著時間的推進(jìn)和輻射強(qiáng)迫的增強(qiáng)，較高的物種豐富度分布區(qū)表現(xiàn)出不同程度的縮減。

6、評估了山茶科物種在兩種極端遷移假設(shè)下適宜分布區(qū)的變化，發(fā)現(xiàn)云南、四川盆地、臺灣和我國東部沿海地區(qū)的山茶科物種受氣候變化的影響顯著，云南東南和東北地區(qū)、臺灣、福建和浙江沿海區(qū)、四川盆地南緣的山茶科物種在氣候變化的影響下大量遷出，而云南西南地區(qū)、四川盆地西緣和東北部的山茶科物種的響應(yīng)方式則表現(xiàn)為遷入；物種豐富度較高的廣東、廣西、貴州和海南地區(qū)的恒有種很多，呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，對氣候變化的影響表現(xiàn)不明顯，這可能是由于我國南部山區(qū)復(fù)雜的地形在氣

7、候變化情景下仍能為多數(shù)山茶科物種提供適宜的分布區(qū)。
　　四、基于山茶科物種對氣候變化的不同響應(yīng)，我們提出以下保護(hù)措施：（1）在物種豐富度高的南部山區(qū)，建立更多高效的自然保護(hù)區(qū)以保護(hù)和加強(qiáng)物種在垂直方向上的遷移；（2）對分布在人類活動頻繁的平緩地區(qū)的物種，要做好分布區(qū)的土地利用規(guī)劃，并加強(qiáng)分布區(qū)周圍的管理和居民的生物多樣性保護(hù)意識；（3）對于生境類型特殊，對氣候變化敏感的地區(qū)（如石灰?guī)r分布區(qū)、島嶼、濱海區(qū)），建立植物園和種子庫是非常