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相似文献
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1.
生物多样性的大尺度空间分布格局及其形成机制一直是生态学和生物地理学的核心内容。黄河流域是我国重要的生态屏障, 明确该区域动植物多样性分布格局及其影响因素, 对我国黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。本研究通过收集黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物分布数据, 结合气候、环境异质性和人类活动等信息, 探讨了黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度格局及其主要影响因素。结果表明, 黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度在区域尺度具有相似的分布格局: 南部山地动植物物种丰富度最高, 而东部高寒区和北部干旱区物种丰富度最低。回归树模型表明, 冠层高度范围和净初级生产力范围分别是黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度最重要的预测因子; 当移除空间自相关影响后, 环境异质性和气候因子依然对区域尺度的动植物物种丰富度具有较高且相似的解释度。表明环境异质性和气候共同决定了黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度格局, 而人类使用土地面积并不是影响黄河流域动植物物种丰富度格局的主要因子。因此, 在未来的研究中若针对不同区域筛选出更精准的环境驱动因子或选用更多不同类别的环境异质性因子进行分析, 将有助于更深入理解物种多样性格局的成因。  相似文献   

2.
宏生态尺度上景观破碎化对物种丰富度的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
生物多样性的地理格局及其形成机制是宏生态学与生物地理学的研究热点。大量研究表明,景观尺度上的生境破碎化对物种多样性的分布格局具有重要作用,但目前尚不清楚这种作用是否足以在宏生态尺度上对生物多样性地理格局产生显著影响。利用中国大陆鸟类和哺乳动物的物种分布数据,在100 km×100 km网格的基础上生成了这两个类群生物的物种丰富度地理格局,进一步利用普通最小二乘法模型和空间自回归模型研究了物种丰富度与气候、生境异质性、景观破碎化的相关关系。结果表明,景观破碎化因子与鸟类和哺乳动物的物种丰富度都具有显著的关联关系,其方差贡献率可达约30%—50%(非空间模型)和60%—80%(空间模型),略低于或接近于气候和生境异质性因子。方差分解结果显示,景观破碎化因子与气候和生境异质性因子的方差贡献率的重叠部分达20%—40%。相对鸟类而言,景观破碎化对哺乳动物物种丰富度的地理格局具有更高的解释率。  相似文献   

3.
毛茛科是真双子叶植物的基部类群之一, 包含多种药用植物, 具有较高的保护价值, 但关于毛茛科物种多样性和谱系多样性大尺度格局及其影响因子的研究还比较匮乏, 特别是以较高分辨率分布数据为基础的物种多样性格局研究尚未见报道。本文旨在: (1)建立欧亚大陆东部毛茛科植物分布数据库, 估算不同生活型物种多样性和谱系多样性格局, 并探究格局的形成机制。(2)分析毛茛科物种多样性和谱系多样性的相关关系, 确定多样性热点地区, 为毛茛科保护规划提供依据。根据中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、蒙古和俄罗斯等国家的区域和地方植物志, 建立了“欧亚大陆东部地区毛茛科物种分布数据库”。该数据库包含了欧亚大陆东部地区1,688种毛茛科物种的分布数据, 空间分辨率为100 km × 100 km。在此基础上, 估算了毛茛科全部及不同生活型的物种多样性和谱系多样性格局, 并利用广义线性模型和等级方差分离方法分析了毛茛科物种和谱系多样性格局与环境因子的关系。最后比较了物种多样性和谱系多样性的相关关系, 确定了毛茛科的古热点地区。结果显示: (1)欧亚大陆东部毛茛科植物物种和谱系多样性均呈明显的纬度格局, 且在山区具有较高的多样性。(2)毛茛科植物物种和谱系多样性受现代气候、地形异质性和末次冰期以来的气候变化的共同影响, 但不同影响因子的相对贡献率在物种和谱系多样性及不同生活型之间差异显著。(3)中高纬度地区的谱系多样性高于给定物种数的预期, 是毛茛科的古热点地区, 在毛茛科保护规划中应受到重视。  相似文献   

4.
理解山地物种丰富度分布格局及其成因对于山地生物多样性保护具有重要意义。本文基于贺兰山地区甲虫31科252属469种的分布信息, 结合相关气候与生境异质性数据, 系统地探讨了贺兰山地区甲虫及6个优势科物种丰富度地理格局及其影响因素。结果表明, 甲虫物种丰富度及科属区系分化强度以贺兰山中段最高, 南段比北段高, 西坡比东坡高。基于183个栅格内物种分布的二元数据聚类分析, 贺兰山甲虫分布可分为北段强旱生景观甲虫地理群、中西段半湿生景观甲虫地理群、中东段及南段半旱生景观甲虫地理群3个地理群。冗余分析(RDA)表明年均温和年均降水量是影响最显著的因子。方差分解结果显示, 水分与能量因子共同解释了全部甲虫物种丰富度57.1%的空间变异, 单独解释率分别为5.9%和7.1%。生境异质性解释了全部甲虫物种丰富度35.2%的变异, 单独解释率仅为1.8%。气候因素与生境异质性对不同优势科物种丰富度的相对影响并不一致。在贺兰山的南段和北段, 生境异质性和水分因子对甲虫物种丰富度影响作用明显。水分和能量因子是贺兰山地区甲虫物种丰富度空间分布格局的主导因子, 生境异质性有助于提高甲虫物种丰富度。从未解释的比例来分析, 地形和土壤因素可能对贺兰山甲虫物种丰富度存在重要影响。  相似文献   

5.
中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局及其气候解释   总被引:3,自引:0,他引:3  
物种多样性分布格局的研究对于生物多样性的保护具有重要意义.为了解中国种子植物物种多样性的空间分布格局,本研究利用大尺度的物种分布数据,结合GIS和统计分析方法,探讨了中国种子植物物种多样性的大尺度分布格局及其与气候的关系.结果表明,中国种子植物的物种丰富度和物种密度存在较大的空间变异.从南到北,物种密度呈显著递减趋势,而物种丰富度的递减趋势不够明显.面积、年平均温度、年平均降水量和无霜期对物种丰富度、物种密度分布格局均无显著影响.温度年较差、最冷月均温、年平均温度和年平均降水量的空间分异对物种丰富度的分布格局均有显著影响;温度年较差、最冷月均温和单位面积的年平均温度、年平均降水量的空间分异均显著影响物种密度的分布格局.温度年较差在一定程度上决定了物种丰富度与物种密度的总体分布格局,而年平均温度以及单位面积的年平均温度空间分异对上述格局的解释率则相对较低.在大尺度的物种多样性格局及其气候解释的相关研究中,气候因子的空间变异和季节性分异相对表示气候总体水平的年平均温度和年平均降水量而言,可能更值得关注.  相似文献   

6.
物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一,基于中国13个典型森林生态系统乔木层群落植物的调查数据,分析物种多样性随经纬度的变化规律,探讨物种多样性空间分布格局的影响因素。结果表明:(1) 13个典型森林生态系统的4个物种多样性指数均随经纬度上升而下降,其中物种丰富度变化更为显著,而Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数随经度上升变化不显著;(2)相关性分析结果显示,物种多样性指数与植物特性、能量和水分因子的单因素相关关系并不一致。其中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与年均温、最冷月均温、温度年较差和潜在蒸散量的相关性最显著(P0.01),Pielou指数与年均温、最冷月均温、实际蒸散量、潜在蒸散量和郁闭度有显著相关关系(P0.05);(3)方差分解结果表明,能量和水分的共同作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率最高,达到15%—42%;植物特性、能量和水分因子三者共同作用对物种多样性指数空间分布格局解释率次之,为14%—27%;植物特性与能量因子或水分因子两者之间的共同作用以及植物特性和水分因子独立作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率较小,其中能量因子对物种多样性指数空间分布格局的单独解释率高于植物特性或水分因子。研究表明能量和水分共同作用是影响大尺度森林乔木层物种多样性空间分布格局形成的主要因素,但植物特性的差异对物种多样性空间分布格局影响也不可忽视。  相似文献   

7.
明确大尺度物种丰富度的分布格局及其影响因素一直是生态学及生物地理学领域的核心议题之一,其对于预测全球环境变化背景下生物多样性的响应和制定减少生物多样性丧失的保护方案有着重要意义。本文基于全国芦苇(Phragmites australis)沼泽野外调查数据,结合气候、地理、土壤等环境因子,探讨了中国芦苇沼泽植物物种丰富度的分布格局及其驱动机制。结果表明:(1)中国的芦苇沼泽植物物种丰富度总体表现为亚热带湿润区和温带湿润半湿润区较高,青藏高原区、温带干旱半干旱区和滨海区较低的特点;(2)芦苇沼泽植物物种丰富度与年降水、土壤有机碳、土壤总氮、纬度均呈显著正相关,而与年均温、最冷月最低温、土壤pH值、海拔之间表现为显著负相关;(3)土壤因子特别是土壤pH值是影响芦苇沼泽植物物种丰富度的最主要因素,其次分别为淹水状况、气候因子和地理因子;(4)结构方程模型结果表明土壤因子、淹水状况和气候因子直接影响植物物种丰富度,而地理因子通过调控土壤因子、淹水状况与气候因子间接影响植物物种丰富度。总体而言,中国芦苇沼泽植物物种丰富度具有空间异质性,其分布格局受到多种因素的共同影响,土壤因子是影响植物物种丰富度...  相似文献   

8.
为了验证生物多样性地理格局的几个重要假说,即种-面积关系、水分-能量动态假说、几何限制(中域效应)假说和生境异质性假说,作者以长江三峡库区维管植物物种丰富度沿海拔梯度的分布格局为例,采用多元回归和方差分解方法,研究了面积、气候、几何限制、地形异质性对多样性垂直格局的独立影响和协同作用,及其对各植物类群(不同分布宽度、不同分布区类型和不同生长型)影响的差异.结果表明,三峡库区各种植物类群的物种丰富度随着海拔上升均呈先升后降的单峰格局.水分-能量动态假说对多样性格局有很强的解释能力,其总的解释力(>93%)明显高于其他所有解释机制.但对于很多植物类群而言,水分和能量的解释力中有很大一部分属于几何限制、面积及地形异质性等因素的协同作用.几何限制对分布宽度大的物种的多样性格局解释力很强,但对分布宽度小的物种作用很小;面积自身对物种丰富度解释力较强,但在考虑了其他环境因素的影响时,仅对少数植物类群有解释力;地形异质性自身对多样性的解释能力很弱,但在多元回归模型中起着必要的作用.综合来看,水分-能量动态是解释三峡库区植物多样性垂直格局的最重要的机制.几何限制的作用随着物种分布宽度减小而递减;地形异质性虽然对多样性垂直格局的影响较弱,但也是一种必要的补充解释机制;由于面积与气候、几何限制等因素存在强烈的共线性,面积对植物多样性垂直格局的相对作用大小还需要进一步的系统比较研究.  相似文献   

9.
物种多样性格局同时受到多个因子和过程的综合作用。以往对水生植物多样性格局形成机制的研究主要集中在几何限制、水分能量状况或随机过程等少数因子方面。该研究通过野外调查, 研究柴达木盆地水生植物沿经度和纬度梯度的分布格局, 并验证了对物种多样性分布格局影响较大的水分-能量假说、栖息地异质性假说、空间自相关、物种-面积效应和中域效应这5种假说。主要结果表明柴达木盆地水生植物多样性沿经度和纬度梯度均呈现“∩”形单峰格局。回归分析显示中域效应和物种-面积效应显著影响柴达木盆地水生植物多样性格局, 而水分-能量、栖息地异质性假说及空间自相关对该区域水生植物多样性格局影响较小。方差分解显示中域效应对柴达木盆地水生植物多样性经度和纬度格局的单独解释率分别为68.41%和66.91%, 该结果表明柴达木盆地水生植物多样性格局主要受几何限制和扩散限制影响。结合以往研究结果, 该研究进一步证实几何限制和随机效应可能是影响中国干旱区水生植物多样性分布格局的重要自然因素。  相似文献   

10.
物种丰富度的大尺度地理格局及其成因是宏观生态学和生物地理学的中心议题之一。本文利用中国陆栖哺乳动物分布数据, 结合高分辨率的气候、地形、植被等环境信息, 探讨了中国陆栖哺乳动物及主要类群的物种丰富度格局及其影响因素。结果显示, 中国陆栖哺乳动物物种丰富度具有显著的纬度梯度格局, 总体上呈现出由低纬度向高纬度逐渐减少的趋势, 并与宏观地形具有良好的对应关系; 其中, 亚热带、热带西部山区的物种丰富度最高, 而东部平原地区、西北干旱区和青藏高原腹地则是丰富度的低值区。各主要类群的物种丰富度格局既有相似性, 又存在差异。最优线性模型的分析结果显示, 由归一化植被指数(NDVI)、生态系统类型数和气温年较差构成的回归模型对哺乳动物物种丰富度格局的解释率最高, 其中NDVI对模型解释率的贡献最大, 这表明中国陆栖哺乳动物物种丰富度的地理分异受多种环境因素的共同影响, 其中植被生产力起主导作用。各主要类群的最优线性模型显示, 影响物种丰富度格局的主要环境因子因类群而异, 这可能反映了各类群进化历史及生理适应的差异。  相似文献   

11.
低温而不是光周期调控中国亚热带裸子植物的出芽物候 摘要:被子植物春季物候的调控机制已经得到了广泛的研究。然而,裸子植物和被子植物在3亿年前就产生分化,裸子植物与被子植物的物候可能是受不同的因素所调控。亚热带植物物候的调节机制在很大程度上尚不明确,亚热带裸子植物物候是否由冷激需求和光照调控仍未得到验证。本研究在人工气候箱中设置了3个冷激处理和3 个光周期处理,并对切枝的出芽期进行了为期8周的研究。实验中我们测试了8种裸子植物:柳杉(Cryptomeria japonica)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、柏树(Cupressus funebris)、银杏(Ginkgo biloba)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、马尾松(Pinus massoniana)、金钱 松(Pseudolarix amabilis)和罗汉松(Podocarpus macrophyllus),检验其出芽物候是否对光周期敏感或者是否具有较强的冷激需求,以及这两种因素哪个对促进出芽更为重要。研究结果表明,对于裸子植物,冷 激促进了出芽并提高了出芽率,而且裸子植物需要适度的低温天数来实现出芽。有趣的是,在同一森 林中裸子植物比被子植物对积温的需求更高。与德国温带裸子植物(194–600 d · °C)相比,亚热带裸子植 物(814–1150 d · °C)对积温的需求更高。光周期对裸子植物出芽的影响较小,说明冷激对裸子植物出芽的 促进作用大于光周期。这些结果表明,随着全球气候持续变暖,冬季气温的升高不仅会影响亚热带被子植物也会影响裸子植物的物候,从而可能导致春季出芽期的延迟。  相似文献   

12.
13.
An assemblage of fossil plants was discovered in the Yanji Basin, Jitin Province, consisting mainly of pterid0Phytes, gymnosperms and a few angiosperms. The present paper deals with the angiosperms only; They are: Rogersia angunifolia, Saliciphyllum longifoliurn, Sapindopsis magnifolia, Sterculophyllurn eleganurn, ,Ficophyllum, "Sassafras", Ranunculophyllum pinnatisectum sp. nov., Clernatites lanceolatus sp. nov., and the fruits Carpolithus brookensis, Carpolithus sp. gymnosperm Sequoia as well, all angiosperms having the morphological features of early angiosperms. Most of them are similar to the elements of the Potomac Group in North America and to some extent approach the fossil plants of Neocomian in Mongolia. This assemblage is manifestly different from the Albian flora of Kolyma River (URSS) and Portugal of Europe because of belonging to different stages. Thus, the age of the Dalazi Formation of Yanji Basin is tentatively ascribed to Aptian. The characteristics of this assemblage indicate that the floras of Eurasia and North America had been closely related during the early Mid-Cretaceous and that the early angiosperms were widely distributed in the North Hemisphere. Judging from the characteristics of this assemblage and the deposition, the authors speculate that in Northeast China the climate was warm and humid during the early Mid-Cretaceous.  相似文献   

14.
Diversity determinants have mostly been evaluated in high diversity areas, leaving behind regions with less species diversity such as drylands. Here we aim to analyze the patterns of plant diversity in tropical drylands in the southern Central Andes, and determine the importance of water, energy, and environmental heterogeneity as diversity determinants of the arid and semi-arid adapted flora. We examined the distribution of 645 native species from lowlands to 6000 m.a.s.l. in the north-western region of Argentina (NWA) and define hotspots of diversity within each NWA ecoregion. Diversity is concentrated in regions of middle elevation with intermediate values of water and energy, at the transition between arid and semi-arid regions. Furthermore, we showed that in tropical drylands energy input is as fundamental for plant diversity as water input is and, we found that the effects of these variables varied with elevation and, also with aridity. Water variables had the strongest effect on the flora in the arid high Andean ecoregions, where an increase in precipitation during the growing season stimulated species diversity. Energy only became more important than water when the arid adapted flora entered the low and semi-arid regions where energy increments reduce species diversity. Our analysis provides strong quantitative support for climate variables as the main determinants of plant diversity across different ecoregions of the southern Central Andes. Given the present climate change events, knowing how these variables affect the distribution of the arid adapted flora is crucial for planning strategies for achieve their present and future conservation.  相似文献   

15.
通过野外实地考察,研究了福建武夷山脉裸子植物区系与地理分布及种系分化特点。结果表明:福建武夷山脉是中国裸子植物多样性中心之黄山-武夷山脉中心的核心区域,裸子植物共有10科24属39种。其地理分布呈中间海拔膨胀型。裸子植物的区系具亚热带性质,随纬度升高热带分布的比例呈下降趋势,而温带分布和中国特有分布的比例则呈上升趋势。裸子植物种系分化强度表现出南低北高的变化特点。  相似文献   

16.
Studying the pattern of species richness is crucial in understanding the diversity and distribution of organisms in the earth. Climate and human influences are the major driving factors that directly influence the large‐scale distributions of plant species, including gymnosperms. Understanding how gymnosperms respond to climate, topography, and human‐induced changes is useful in predicting the impacts of global change. Here, we attempt to evaluate how climatic and human‐induced processes could affect the spatial richness patterns of gymnosperms in China. Initially, we divided a map of the country into grid cells of 50 × 50 km2 spatial resolution and plotted the geographical coordinate distribution occurrence of 236 native gymnosperm taxa. The gymnosperm taxa were separated into three response variables: (a) all species, (b) endemic species, and (c) nonendemic species, based on their distribution. The species richness patterns of these response variables to four predictor sets were also evaluated: (a) energy–water, (b) climatic seasonality, (c) habitat heterogeneity, and (d) human influences. We performed generalized linear models (GLMs) and variation partitioning analyses to determine the effect of predictors on spatial richness patterns. The results showed that the distribution pattern of species richness was highest in the southwestern mountainous area and Taiwan in China. We found a significant relationship between the predictor variable set and species richness pattern. Further, our findings provide evidence that climatic seasonality is the most important factor in explaining distinct fractions of variations in the species richness patterns of all studied response variables. Moreover, it was found that energy–water was the best predictor set to determine the richness pattern of all species and endemic species, while habitat heterogeneity has a better influence on nonendemic species. Therefore, we conclude that with the current climate fluctuations as a result of climate change and increasing human activities, gymnosperms might face a high risk of extinction.  相似文献   

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Deep evolutionary histories can play an important role in assembling species into communities, but few studies have explored the effects of deep evolutionary histories on species assembly of angiosperms (flowering plants). Here we explore patterns of family divergence and diversification times (stem and crown ages, respectively) and phylogenetic fuses for angiosperm assemblages in 100 × 100 km grid cells across geographic and ecological gradients in China. We found that both family stem and crown ages of angiosperm assemblages are older in southeastern China with warm and humid climates than in northwestern China with cold and dry climates; these patterns are stronger for family stem ages than for family crown ages; families in colder and drier climates are more closely related across the family-level angiosperm phylogeny; and family phylogenetic fuses are, on average, longer for angiosperm assemblages in warm and humid climates than in cold and dry climate. We conclude that the fact that deep evolutionary histories, which were measured as family stem and crown ages and family phylogenetic fuses in this study, have shown strong geographic and ecological patterns suggests that deep evolutionary histories of angiosperms have profound effects on assembling angiosperm species into ecological communities.  相似文献   

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Crisp MD  Cook LG 《The New phytologist》2011,192(4):997-1009
We test the widely held notion that living gymnosperms are 'ancient' and 'living fossils' by comparing them with their sister group, the angiosperms. This perception derives partly from the lack of gross morphological differences between some Mesozoic gymnosperm fossils and their living relatives (e.g. Ginkgo, cycads and dawn redwood), suggesting that the rate of evolution of gymnosperms has been slow. We estimated the ages and diversification rates of gymnosperm lineages using Bayesian relaxed molecular clock dating calibrated with 21 fossils, based on the phylogenetic analysis of alignments of matK chloroplast DNA (cpDNA) and 26S nuclear ribosomal DNA (nrDNA) sequences, and compared these with published estimates for angiosperms. Gymnosperm crown groups of Cenozoic age are significantly younger than their angiosperm counterparts (median age: 32 Ma vs 50 Ma) and have long unbranched stems, indicating major extinctions in the Cenozoic, in contrast with angiosperms. Surviving gymnosperm genera have diversified more slowly than angiosperms during the Neogene as a result of their higher extinction rate. Compared with angiosperms, living gymnosperm groups are not ancient. The fossil record also indicates that gymnosperms suffered major extinctions when climate changed in the Oligocene and Miocene. Extant gymnosperm groups occupy diverse habitats and some probably survived after making adaptive shifts.  相似文献   

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