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云南高黎贡山南段东坡百花岭片区苔藓植物多样性及海拔梯度分布规律研究

花匠小妙招
2025-02-04 13:34

云南高黎贡山南段东坡百花岭片区苔藓植物多样性及海拔梯度分布规律研究

【摘要】： 随着全球气候的变化和人类对自然资源不合理的开发和利用,生物多样性急剧减少。物种多样性是组成生物多样性的重要部分,了解物种多样性概况及其分布规律对生物多样性的保护具有极其重要的作用。作为一类对微环境变化敏感又对生态系统极为重要的类群,苔藓植物物种多样性的保护却很少受到关注。云南高黎贡山是我国生物多样性最为丰富的地区之一,但对其苔藓植物多样性缺乏足够的了解。为了了解高黎贡山苔藓植物多样性概况,本研究选取高黎贡山南段东坡的百花岭片区,选用区系生境采样法(FHS)和微样方采样法(SPS)相结合的采样方式对沿海拔梯度分布的17个样地内的苔藓植物多样性进行系统的调查,以获得百花岭苔藓植物多样性本底数据,分析苔藓植物物种组成,比较两种采样方式对苔藓植物多样性的贡献,检验采样充分性并对物种丰富度进行外推估计。基于百花岭苔藓植物多样性概况及高黎贡山历史调查数据,推测高黎贡山整个区域的苔藓植物多样性。同时,探究百花岭苔藓植物和树附生种类的海拔梯度分布格局,并将树附生苔藓植物物种多样性与7个生境因子(微气候、附主植物特征、地形)进行耦合,揭示影响树附生苔藓植物物种多样性与海拔分布格局的关键生境因子。研究结果如下:1.本研究共调查到百花岭内的苔藓植物60科154属362种,包括苔类植物18科34属150种,藓类植物42科120属212种。优势科11个,含65属206种,占总种数的56.91%;优势属17个,含156种,占总种数的43.09%。研究区内单种科20个、单种属101个,其中藓类植物单种属84个,占藓类植物总属数的70%,说明该区域的苔藓植物尤其是藓类植物在属的组成上高度复杂。另外还发现有越南鞭苔Bazzania vietnamica Pócs、白绿细鳞苔Lejeunea pallidevirens S.Hatt.、苏氏冠鳞苔Lopholejeunea soae R.L.Zhu&Gradst.、喜马拉雅羽苔Plagiochila himalayana Schiffn.、圆叶合叶苔Scapania rotundifolia W.E.Nicholson、长刺刺果藓Symphyodon echinatus(Mitt.)A.Jaege、云南刺果藓Symphyodon yuennanensis Broth.和扭尖瓢叶藓Symphysodontella tortifolia Dixon 8个受威胁物种和24个中国特有种。在调查的样地内,亚热带常绿阔叶林中苔藓植物丰富度最高,其次是常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林,季风常绿阔叶林和山顶苔藓矮林的苔藓植物丰富度最少,苔类植物在高海拔的两个植被类型中的丰富度高于藓类植物。2.本研究采用FHS共调查到苔藓植物56科143属295种,SPS共调查到苔藓植物44科104属239种。FHS获得了比SPS更多的苔藓植物物种数,但SPS对树附生苔藓植物的采集更具优势。此外,FHS对藓类植物的贡献率更大,而对于苔类植物,FHS和SPS的贡献率相同。鉴于两种采样方式都对苔藓植物多样性具有较高的贡献率,建议今后采用两种采样方式相结合的调查方法。3.基于物种多样性和涵盖度的内插和外推采样曲线、采样充分性曲线和物种累积到90%的切线斜率,均证明该地区良好的采样充分性;基于样地数的物种累积曲线和内插和外推采样曲线还未达到平缓趋势,说明继续增加样地数,还会发现较多新物种。基于Jack2外推的苔藓植物、苔类植物和藓类植物丰富度更高,估计值分别为583种、236种和347种,基于非渐进方法的外推估计值分别为458种、186种和272种。此外,无论是强调稀有种、一般种还是优势种,研究区域内藓类植物多样性总是显著多于苔类植物。本研究基于多种方法推测出整个高黎贡山可能具有近1300～1700种的苔藓植物,显示出该生物多样性热点地区较为丰富的苔藓植物多样性。4.苔类植物物种多样性整体上表现为随海拔升高而增加、并且在高海拔急剧增加的趋势,藓类植物与苔藓植物整体物种多样性海拔分布格局一致,即物种多样性随海拔升高呈中海拔单峰分布。但与藓类植物不同的是,苔藓植物整体物种多样性在高海拔又出现一个随海拔升高而递增的趋势。百花岭不同样地间苔藓植物的物种组成差异较大,即使样地之间的海拔距离较小,其苔藓植物β多样性也维持在较高水平,且随着样地间海拔距离的增加而进一步增大。5.树附生苔藓植物多样性在海拔上的分布呈现中海拔单峰,但在高海拔又递增的格局。树附生藓类植物物种多样性整体呈现微弱的中海拔单峰分布格局,而树附生苔类植物多样性在海拔上整体表现为递增趋势。树附生苔藓植物的β多样性随着样地间海拔距离的增加而增加,表明不同样地间树附生苔藓植物的物种组成差异较大,即便相距较近的样地间物种组成也具有较大的差异。6.Spearman相关性和空间线性模型(SLM)分析的结果均表明与温度和湿度相关的微气候变量是影响百花岭树附生苔藓植物多样性的主要因素。通过SLM分析得知,树附生苔类植物物种丰富度受到温度季节性变异系数(Temp＿season)和最暖季度平均温度(Temp＿annual)的显著影响,而树附生藓类植物物种丰富度则受到温度季节性变异系数(Temp＿season)、最暖季度平均温度(Temp＿annual)、湿度季节性变异系数(Mois＿season)和最暖季度平均湿度(Mois＿annual)的影响。树附生苔类植物与最暖季度平均温度呈负相关关系,与温度季节性变异系数呈正相关关系,而树附生藓类植物与这两个温度相关因子的关系正好与树附生苔类植物相反。结合与湿度相关的两个因子对树附生苔类和藓类植物的作用,表明百花岭树附生苔类植物多样性海拔梯度分布格局受到不同海拔微气候的驱动,而树附生藓类植物多样性则有可能受到沿海拔梯度的微气候和空间分布限制的共同作用。通过Mantel检验和db-RDA分析的结果表明,海拔距离、最暖季度平均温度、湿度季节性变异系数和最暖季度平均湿度的改变使得树附生苔藓植物物种组成发生了显著性的改变。一方面可能表明百花岭树附生苔藓植物在海拔梯度上的传播性能较弱,另一方面也有可能是沿海拔梯度不同的微气候对物种的生境过滤在发挥作用。通过本研究的开展,为我国其他地区苔藓植物调查和研究提供了方法上的借鉴,也为接下来进一步加强对整个高黎贡山地区苔藓植物多样性的调查和保护研究提供了指导,同时为今后开展百花岭苔藓植物在气候变化背景下时间梯度上的比较研究积累了重要的本底数据。此外,本研究还进一步强调了沿海拔梯度实测的微气候因子对树附生苔藓植物海拔梯度分布格局解释的重要性。

【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2022