中国嵩草属植物地理分布模式和适应的气候特征

为了明确嵩草属(Kobresia)植物分布与气候要素的关系, 收集了嵩草属植物地理分布资料和气象台站气候数据, 应用ArcGIS软件及SPSS软件中的聚类分析方法, 分析了嵩草属植物地理分布模式和适应的气候特征。结果显示: 嵩草属植物分布在青藏高原、西北、华北和东北部分地区, 广泛分布13种, 间断分布10种, 分布海拔为1 400-5 000 m, 经度和纬度范围分别为81-112° E和23-46° N。嵩草属植物适应的气候要素平均值范围: 年生物学温度为4-19 ℃, 年平均气温为0-20 ℃, 年平均最高气温为7-28 ℃, 年平均最低气温为-6-16 ℃, 极端最高气温为25-40 ℃, 极端最低气温为-37.0-0.0 ℃, 1月和7月平均气温分别为-14-13 ℃和11-24 ℃, 1月和7月最高气温分别为-7-23 ℃和18-30 ℃, 1月和7月最低气温分别为-22-7 ℃和5-20 ℃, 春夏秋冬季气温分别为-4-19 ℃、9-23 ℃、6-21 ℃和-11-15 ℃, 温暖指数为23-159 ℃, 寒冷指数为-36-0 ℃, 年降水量为154-1 500 mm, 春夏秋冬降水量分别为19-135 mm、53-662 mm、48-545 mm和5-92 mm, Holdridge潜在蒸散量为261-1 100 mm, Thornthwaite潜在蒸发量为399-895 mm, 干燥度为167-786, 湿润指数为179-816, 4-10月日照时数为990-2 100 h。在热量要素平均值较低和中等、降水量与干燥湿润度平均值中等或辐射时数平均值较高范围下分布种数较多。嵩草属植物适应的气候要素极值, 年平均气温最小最大值范围为-6-21 ℃, 年平均最低气温最小值最高气温最大值范围为-12-28 ℃, 极端最低气温最小值最高气温最大值范围为-48-42 ℃, 最冷最热月气温范围为-32-33 ℃, 冬夏季最低最高气温范围为-20-25 ℃, 降水量最小最大值范围为15-1 800 mm, 干燥度最小最大值范围为7-890, 日照时数最小最大值范围为701-2 300 h。在热量要素极值较低、降水量及干燥度极值中等或日照时数极值较大范围下分布种数较多。说明嵩草属植物主要适应于低温亚湿润型和中温湿润型气候。     

嵩草属植物硅酸体系统的研究

对国产狭义嵩草属 (K obresia,Cyperaceae) 3个组 2 7种植物进行了硅酸体系统分析研究 ,同时结合近缘的苔草属 (Carex) 2个组的植物硅酸体特征 ,深入探讨了植物硅酸体系统分析研究在莎草科苔草族 (Cariceae)中的系统分类学意义。认为 :(1 )嵩草属及其临近类群在属间、种间及种下水平的系统分类学比较研究都可以借助植物硅酸体系统研究的证据。 (2 )穗状嵩草组 (sect. Elyna)的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,除矮嵩草 (K.humilis)及其近缘种同其他穗状嵩草组的种类有所不同 ,它很可能有一个不同于穗状嵩草组其他类群的嵩草组(sect. K obresia)的亲缘。 (3 )从植物硅酸体系统特征的研究来看 ,拟苔草组 (sect. H emicarex)的一些种接近于穗状嵩草组 ,如高山嵩草 (K . pygmeae) ;而另一些种接近于嵩草组 ,如禾叶嵩草 (K . graminifolia) ;也有一些种类的硅酸体系统特征更接近苔草属 ,说明这个组很可能是多源的 ,即本组的单一花穗和果囊形态特征由不同类群的复合花序种类趋同演化而出。(4 )嵩草组的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,说明嵩草属原始类群在硅酸体系统特征方面与外部形态特征演化的某些相关性。     

嵩草属一新种

二蕊嵩草新种图1 Kobresia bistaminata W. Zh. Di et M. J. Zhong sp. nov. Haec species K. beIlardii (All.) Degl. congruens, sed staminibus 2; stigmatibus 2 (raro 3)differt. Herba perennis.Rhizoma dense caespitosum. Culmus 10-30cm. altus gracilis obtusangulus laevis ad basin vaginis atrofuscis vel spa-     

贺兰山嵩草属一新种

贺兰山嵩草新种图1 Kobresia helanshanica W.Z.Di et M.J.Zhong, sp. nov. Species K. minshanicae Wang et Tang ex Y.C.Yang affinis, sed nuculis obovatis ca. 2.5mm. longis plano-convexis vel biconvexis non rostratis, stigmatis 2 differt. Herba perennis, 17-22cm, alta. Rhizoma breve lignosa. culmi dense caespitosi erecti obtuse triangulares ca. 1mm. diam..Folia linearia culmis breviora , 8-15cm. longa , 1-2.5 mm, lata plana , margine costaque scabra. Inflorescentia terminalis     

嵩草属植物的胚胎学

对嵩草属（ Ｋｏｂｒｅｓｉａ） 植物进行了初步的胚胎学研究。该属植物具假四合花粉（ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｄ） ; 药室内壁在二核花粉时期开始螺旋状加厚, 花药表皮在花粉成熟时形成乳突; 成熟花粉具三细胞。胚珠为倒生型, 具厚珠心和双层珠被, 珠孔由内珠被构成, 珠柄的近基部向珠孔增生形成珠孔塞。胚囊的发育为蓼型, 四分体线形排列, 合点端大孢子发育成八核胚囊。受精后, 胚乳核先于受精卵进行分裂, 胚乳的发育为核型。胚的发育为柳叶菜型灯芯草变型。通过比较, 嵩草属植物大小孢子的发育、胚珠的结构、胚囊的发育、胚乳的发育和胚的发育与莎草科中其它类群一致。所以, 根据胚胎学资料, 嵩草属及其近缘属应保留在莎草科中,不该另立为嵩草科。     

中国嵩草属新分类群

１粉绿嵩草新种图１ＫｏｂｒｅｓｉａｇｌａｕｃｉｆｏｌｉａＷａｎｇｅｔＴａｎｇ,ｉｎｈｅｒｂ．,ｓｐ．ｎｏｖ．（Ｓｅｃｔ．Ｅｌｙｎａ）．Ｆｉｇ．１ＡｆｉｎｉｓＫ．ｃｕｎｅａｔａｅＫüｋｅｎｔｈ．,ｑｕａｅｉｎｆｌｏｒｅｓｃｅｎｔｉｓａｄ９～１２ｍｍｃｒ...     

青海嵩草属（莎草科）的修订

根据最新的研究结果修订了青海嵩草属植物的分类,确认了14种3亚种。通过对大量标本和文献的研究,澄清了《青海植物志》嵩草属中存在的分类学问题。门源嵩草、窄果嵩草、玉树嵩草和藏北嵩草等4种,分别归并在眠山嵩草、喜马拉雅嵩草、线叶嵩草和赤箭嵩草中;其中门源嵩草和玉树嵩草为新异名。青海产的嵩草和矮生嵩草,应该为二蕊嵩草和高原嵩草。短轴嵩草的学名更正为K.vidua。弧形嵩草在青海没有分布,文献中的记载可能为囊状嵩草的错误鉴定。此外,青海的嵩草属增加了2个类群,匍茎嵩草和夏河嵩草。     

国产嵩草属(莎草科)植物秆的解剖学研究

对嵩草属27种(亚种)植物秆的解剖学研究证明,嵩草属植物秆的解剖学性状具有系统学意义.在该属中,秆的横切面外形为三角形、圆三角形、圆形或扁圆形.在横切面上分为2个区域;外部区域包括绿色组织、外韧维管束和气腔,内部区域为薄壁组织或其碎裂形成空腔.秆表皮的横切面观和表面观均与叶的下表皮相似.以上特征与莎草科其它类群植物秆的解剖特征一致,不支持将嵩草属和其近缘属另立为嵩草科.同时,秆的解剖学特征可以做为某些在外部形态上难于区分的种之间的分类依据.     

嵩草属地理分布的研究

嵩草属Kobresia Willd.隶属于莎草科,全世界有64种5变种,中国有49种4变种,属下分为4个组。该属主要分布于北半球温带至寒带,亚洲种类最多,主要集中分布于喜马拉雅山地区和横断山地区。上述两地共有总数的90％以上的种类。因此,喜马拉雅-横断山地区为嵩草属的分布中心。与嵩草属最近缘的属Schoenoxiphium只分布在马达加斯加和非洲东南部山地。两个属可能有共同的祖先,发生于冈瓦纳古陆。随着印度板块与非洲大陆分离并向北方漂移,嵩草属的祖先被带到欧亚大陆,在两个板块相遇处——喜马拉雅-横断山地区产生了现在的嵩草属。其后,喜马拉雅山脉进一步抬升,气候与环境发生巨变,嵩草属也进一步分化形成现在的规模。印度板块在早第三纪与欧亚大陆相连接,嵩草属可能就是此时起源于喜马拉雅山地区,并开始分化,且沿北半球的山系向北扩散到欧洲和西伯利亚,又从欧洲到格陵兰再到加拿大东部,从西伯利亚通过白令海峡到阿拉斯加并沿落基山脉南下达到美国的科罗拉多,形成了嵩草属现今的分布格局。     

西藏嵩草属（莎草科）的修订

在标本观察和野外调查的基础上,对西藏的嵩草属Kobresia植物进行了分类学修订,共确认了36种和1亚种。更正了6个类群的学名,它们正确的名称是K. esenbeckii,K. fissiglumis,K. gammiei,K. littledalei,K. myosuroides ssp. bistaminata和K. vaginosa。有13个名称,即K. angusta,K. cercostachys var. capillacea,K. clarkeana,K. curticeps var. gyirongensis,K. deasyi,K. glaucifolia,K. hookeri,K. nudicarpa,K. prainii var. elliptica,K. seticulmis,K. stenocarpa,K. stenocarpa var. simplex和K. williamsii处理为异名,其中K. prainii var. elliptica,K. glaucifolia和K. stenocarpa var. simplex为新异名。发现了西藏分布的一个新记录种密穗嵩草K. handel-mazzettii。还收录了最近发表的假钩状嵩草K. pseuduncinoides和阔鳞嵩草K. woodii。此外,重新编制了西藏嵩草属分种和亚种检索表,并较为详细地登记了各类群在西藏的分布地点。     

中国蔷薇属植物物种丰富度分布格局及其与环境因子的关系

物种丰富度的大尺度地理格局及其成因是宏观生态学及生物地理学的中心议题之一。蔷薇属(Rosa L.)植物具有很高的经济价值和生态价值,探讨中国蔷薇属植物的丰富度分布格局及其影响因素可为该属植物资源的保护和合理开发利用乃至其系统进化研究提供重要依据。基于蔷薇属植物在中国的15451条分布数据和11种地理、气候等环境因子进行了物种丰富度分析和相关性分析,研究结果显示:(1)蔷薇属植物在中国分布不均匀。在水平方向上,蔷薇属植物于26.19°—34.29°N带内有较高的物种丰富度,之后随着纬度的增加而降低,且随着经度的增加表现为先增加后减少,于99.10°—108.47°E间存在明显的峰值;在垂直方向上,蔷薇属植物的物种丰富度随海拔的增加表现为先增加后减少,956.46—3518.60m范围内的丰富度最高。西南横断山区为蔷薇属物种分布的中心地区,新疆北部及东北长白山周边地区为局部聚集区。(2)蔷薇属物种丰富度与各能量、水分和生境异质性因子均呈正相关关系,与气候稳定性因子呈负相关关系。表明中国蔷薇属植物在水分和热量条件好、气候季节性变化小且生境异质性程度高的地方,有着更高的物种丰富度。(3)蔷薇属...     

中国蚂蚁丰富度地理分布格局及其与环境因子的关系

物种丰富度分布格局及其形成机制的研究对于生物多样性保护具有重要意义。为了了解中国蚂蚁物种丰富度分布格局,利用中国省级尺度蚂蚁物种分布数据和环境信息,结合GIS和数理统计方法,探讨蚂蚁物种丰富度的地理分布格局与环境因子之间的关系。研究结果表明:(1)蚂蚁丰富度随纬度增加呈逐渐递减趋势,但缺乏显著的经度梯度。丰富度最高的地区主要集中在南方省份,我国北方、西北干旱区和青藏高原北部地区丰富度较低;(2)简单线性回归分析表明,能量、水分和季节性因素中,影响蚂蚁物种丰富度最强的因子分别为最冷月均温(TEMmin)(R2adj=0.532)、年均降水量(PREC)(R2adj=0.376)和年温度变化范围(TEMvar)(R2adj=0.539),而单个生境异质性因子对蚂蚁物种丰富度的影响均不显著;(3)最优模型由年均温(TEM)、海拔变化范围(ELErange)和年温度变化范围(TEMvar)组成,能够解释68.4%的蚂蚁丰富度地理分异。鉴于海拔变化范围更多地反映与温度相关的生境异质性,因此温度是限制中国蚂蚁分布的最重要因素。另外,分析结果还表明,海南、贵州、江西、四川、安徽和山西等6省蚂蚁区系调查最不充分,是未来发现蚂蚁新分布的热点地区。     

中国不同地理区域鸟兽物种丰富度的相关性

生物类群之间物种丰富度的相关性研究是当前物种多样性研究中的热点问题之一,目前,中国尚无相关的研究报道。我们收集了中国三种区域类型：动物地理亚区、行政区和保护区的鸟兽名录,分析了行政区与保护区、动物地理区和经纬度带中鸟兽物种数比值及其相关性。 结果表明：不同区域、动物地理区和经纬度带中鸟兽物种数都显著相关。保护区尺度鸟兽物种 数的相关系数为0.818和动物地理区中的华北区为0.768,其他所有区域和地理区域的鸟兽物 种数的相关系数都高于0.850。因此,鸟兽物种数的相关关系在一定程度上具有预测价值。我们发现不同区域鸟兽物种数比值无显著性差异;但是,不同区域间鸟兽物种数 比值差异显著。该比值在中国呈中间低四周高的分布趋势,其中东北地区最高。我们还利用历史累积调查数据与非历史累积调查数据进行了鸟兽物种数比值及其相关性分析,发现利用累积数据计算的相关性低于非累积数据计算的相关性,但利用累积数据计算的鸟兽物 种数比值高于非累积数据计算的比值。最后,探讨了为什么鸟类与兽类的物种数目会相关。我们根据物种－面积公式,S=CA^Z,导出了两个生物类群物种丰富度的相关关 系式。利用全国不同区域数据拟合,得到Z₁/Z₂＝0.913,Z₁/Z₂接近于1。于是 ,C₁/C2可视为近似等于R_am。本研究可推广到其他不同生物类群物种。物种数量的相关关系为快速评估区域的物种多样性提供了一条途径。     

贺兰山油松和青海云杉交错区的物种丰富度研究

对贺兰山东坡的油松(Pinus tabulaeformisCarr.)和青海云杉(Picea crassifoliaKom.)交错区进行了野外群落调查和数据分析。结果表明,该交错区跨越2 100~2 500 m海拔范围,油松林和青海云杉林的海拔分界线为2 300~2 350 m。地形是该交错区群落物种丰富度的主要影响因子,阳坡群落的物种丰富度高于阴坡。中等坡度样地的物种丰富度较低;平缓或陡峭样地的物种丰富度较高。海拔升高,物种的丰富度也有所增加。当群落中油松和青海云杉的优势度基本相等时,为典型的油松与青海云杉交错区,在该交错区内,随着油松优势度的降低和青海云杉优势度的升高,土壤条件有所改善,物种丰富度增加。     

The relationship between species richness and productivity in four typical grasslands of northern China

The relationship between plant species richness and primary productivity has long been acentral topic in biodiversity research.In this paper,we examine the relationship between species richness and productivity in four typical grasslands of Northern China at different spatial scales.At the community scale,a positive correlation was found for six of seven communities.A unimodal pattern was found only for one community (Stipa glareosa community),while at a large scale (vegetation type or landscape/region),the relationship was also found significantly positive.Species richness ranged from 4 to 35 species,and community aboveground productiand aboveground productivity were found in alpine meadow,followed by meadow steppe,typical steppe and desert steppe.     

The relationship between species richness and productivity in four typical grasslands of northern China

The relationship between plant species richness and primary productivity has long been a central topic in biodiversity research. In this paper, we examine the relationship between species richness and productivity in four typical grasslands of Northern China at different spatial scales. At the community scale, a positive correlation was found for six of seven communities. A unimodal pattern was found only for one community (Stipa glareosa community), while at a large scale (vegetation type or landscape/region), the relationship was also found significantly positive. Species richness ranged from 4 to 35 species, and community aboveground productivity from 13 to 368 g·m⁻²·a⁻¹. The highest species richness and aboveground productivity were found in alpine meadow, followed by meadow steppe, typical steppe and desert steppe. Translated from Biodiversity Science, 2006, 14(1): 21–28 [译自: 生物多样性]     

Reconciling topographic and climatic effects on widespread and range-restricted species richness

Aim To identify the reasons behind differing geographical species richness patterns of range‐restricted and widespread species. Location The Western Hemisphere. Methods We used regression to determine the strongest environmental predictors of richness for widespread and range‐restricted mammal species in 10,000 km² quadrats in the continental Americas. We then used range‐placement models to predict the expected correlation between range‐restricted and widespread species richness were they to be determined by identical, random, or contrasting environmental factors. Finally, to determine the reasons underlying deviations from these predictions, we divided the Americas into 5% quantiles based on temperature and topographic heterogeneity and correlated richness of these two assemblages across quantiles – an approach that avoids constraints on statistical testing imposed by low potential for range overlap among range‐restricted species. Results Minimum annual temperature was the strongest predictor of widespread species richness while topographic heterogeneity was the best, although weak, predictor of range‐restricted species richness in conventional regression analysis. Our models revealed that the observed correlation between range‐restricted and widespread species richness was similar to what would be observed if both range‐restricted and widespread species richness were determined by temperature. Patterns of range‐restricted and widespread species richness were highly correlated across temperature quantiles, but range‐restricted species uniquely showed an increasing pattern across heterogeneity quantiles. Main conclusions Species richness gradients among range‐restricted species differ from those of widespread species, but not as extensively or for the reasons reported previously. Instead, these assemblages appear to share some but not all underlying environmental determinants of species richness. Our new approach to examining species richness patterns reveals that range‐restricted and widespread species richnesses share a common response to temperature that conventional analyses have not previously revealed. However, topographic heterogeneity has assemblage‐specific effects on range‐restricted species.     

气候变化与太湖蓝藻暴发的关系

对太湖区域40多年来气温、降水量、日照时数随时间变化的特征进行了分析,并对太湖蓝藻的爆发时间、次数、等级进行了统计,采用对比分析法对气候变化与太湖蓝藻暴发的关系进行了分析。结果表明:太湖区域1961—2007年总的气候倾向率,年平均气温为0.35℃.10a-1,年累计降水量为31.33mm.10a-1,年累计日照时数为-69.00h.10a-1;而突变点,气温在1989年,降水量在1979年,日照时数在1999年,在突变点年份后,气温升高、降水量增加和日照时数减少的趋势更加明显。2000—2007年气候变得异常,主要表现为气温上升速度加快,约为1961—2007年的3.7倍,5月和10月的这种气候倾向性更明显;降水量减少,比1961—2007年减少了178.10mm.10a-1,日照时数增加,比1961—2007年增加了244.23h.10a-1。气候变暖速度加快为太湖蓝藻的生长发育提供了热量条件;降水量减少,加速了太湖水质恶化,为蓝藻暴发提供了有利的水质环境条件;日照时数增多,充足的光照为蓝藻生长发育提供了优良的光合条件;温度偏高、降水量偏少、日照时数偏多的气候变化趋势对应太湖蓝藻暴发的次数也偏多,造成了太...     

中国北方典型草地物种丰富度与生产力的关系

利用2002–2004年内蒙古和甘肃南部几种典型草地的实测资料,研究了不同尺度物种丰富度与生产力的关系,并初步探讨了其形成机制。结果显示,温带草地的物种丰富度随生产力的增加而增加,但受空间尺度影响。在群落尺度(同一群落),在7种样方数大于15的群落中,仅沙生针茅(Stipaglareosa)群落物种丰富度与生产力呈现单峰型关系,其余均呈现线性正相关关系;在植被类型尺度,物种丰富度–生产力之间表现为显著的正相关关系;在研究区尺度,物种丰富度随生产力的增加而显著增加。研究还表明,研究区群落生产力的变化范围为13–368g·m–2·yr–1,物种丰富度为4–35种;生产力从高到低的顺序为:高寒草甸>草甸草原>典型草原>荒漠草原。