云南非飞行小型兽类多样性垂直分布格局及其形成机制

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanfan001
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生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础。然而人类活动与全球气候变化使生物多样性面临着严重的威胁。因此,生物多样性的发现、评估及监测刻不容缓。由于拥有极高的生物多样性和环境异质性,山地在生物多样性保护与研究中具有重要地位。云南省是一个多山的地区,是世界上生物多样性极高的地区之一,但该地区非飞行小型兽类(后文简写成:小型兽类)的研究仍十分缺乏。本研究在云南省西双版纳、哀牢山西坡、哀牢山东坡和玉龙雪山地区建立了长期可重复的小型兽类多样性调查与监测垂直样带,于2013年3月至2014年11月在雨季前与雨季后以夹日法分别对这些样带的小型兽类进行了深入的调查,获得了这些区域小型兽类物种组成与分布的详细信息,并实地测量了各海拔带的温湿度等气候数据,为长期监测小型兽类对气候变化的响应建立了基础数据库。结合各研究区域的空间和植被等数据,本研究从物种、功能和谱系多样性三个维度探讨了小型兽类多样性垂直分布格局及其形成机制。本文的主要研究结果如下:  1.小型兽类物种多样性  本研究共捕获小型兽类4041只,分属6目10科32属53种。西双版纳捕获12种220只,其中2种为本地区物种新记录;哀牢山西坡捕获29种862只,其中6种为本地区物种新记录;哀牢山东坡捕获34种1151只,其中8种为本地区物种新记录;玉龙雪山捕获23种1808只,其中2种本地区物种新记录。考察期间在哀牢山发现一小型兽类新种,本文对其进行了系统的描述并命名为霍氏缺齿鼩(Chodsigoa hoffmanni)。在玉龙雪山首次记录了Chodsigoa parca furva在我国的分布,并将其提升为种:Chodsigoafurva,中文名为:烟黑缺齿鼩。  2.小型兽类物种多样性垂直分布格局  在研究区域内,小型兽类物种丰富度存在两种主要的分布格局:地处热带的西双版纳小型兽类物种丰富度垂直分布格局为单调递减模式;地处亚热带的哀牢山西坡、哀牢山东坡和玉龙雪山小型兽类物种丰富度垂直分布格局都呈中海拔膨胀的“驼峰状”分布模式。在同一区域,食虫类和啮齿类、宽域种和窄域种、地区特有种和非地区特有种物种丰富度垂直分布格局也存在显著的差异。另外,小型兽类物种多样性垂直分布格局存在着显著的季节变化。  不同地区小型兽类物种丰富度垂直分布格局受到不同因子的影响。西双版纳小型兽类总物种丰富度垂直分布格局主要受到面积和年均湿度的影响。哀牢山西坡小型兽类总物种丰富度主要受到中域效应、面积和月均湿度变幅的影响。哀牢山东坡小型兽类总物种丰富度受到月均温度变幅和月均湿度变幅的共同影响。玉龙雪山小型兽类总物种丰富度受中域效应和年均湿度的影响最为强烈。在同一区域内,不同类群小型兽类(食虫类和啮齿类、宽域种和窄域种、地区特有种和非地区特有种)物种丰富度垂直分布格局的形成机制也存在很大差异。  3.小型兽类功能多样性垂直分布格局  小型兽类的体重、头体长、尾长、后足长和耳长都具有显著的系统发育信号,它们的群落水平功能性状值(CWM)随海拔升高都呈下降趋势。小型兽类功能结构随海拔的变化因研究区域而异。西双版纳小型兽类群落功能性状结构在低海拔和高海拔呈发散状态,在中海拔带呈聚集状态。哀牢山西坡和东坡小型兽类群落功能性状结构在中低海拔都呈发散状态,在高海拔区域呈强烈的聚集状态。玉龙雪山小型兽类功能结构在低海拔呈发散状态,在中高海拔都呈聚集状态。  不同区域小型兽类的功能多样性(RaoQ)随海拔的分布格局及其形成机制有很大的差异。西双版纳小型兽类功能多样性随海拔升高呈先降低后升高的“U”型分布。哀牢山西坡和东坡小型兽类功能多样性随海拔升高呈随机性变化。玉龙雪山小型兽类功能多样性随海拔升高呈下降趋势。年均湿度是影响西双版纳小型兽类功能多样性的最重要因子。物种进化时间(MPD)是影响哀牢山东坡和西坡小型兽类功能多样性最主要的因子。温度相关的变量(年均温、月均温变幅和最冷月均温)是影响玉龙雪山小型兽类功能多样性最主要的因子。  4.小型兽类谱系多样性垂直分布格局  小型兽类谱系结构以聚集状态为主,只有部分高海拔带的谱系结构呈发散或随机状态,说明小型兽类谱系结构主要受到环境筛选的作用。不同研究区域小型兽类谱系多样性垂直分布格局及其影响因子存在明显的地区特异性。西双版纳小型兽类谱系多样性随海拔升高呈先降低后升高的“U”型分布模式。哀牢山西坡小型兽类谱系多样性随海拔升高呈先升高后降低的单峰模式,系统发育多样性最高值在中海拔带的2200m处。哀牢山东坡小型兽类谱系多样性随海拔升高也呈先升高后降低的分布模式,但系统发育多样性最高值在较高海拔(2600 m)。玉龙雪山小型兽类谱系多样性随海拔升高整体表现为先升高后降低的格局,中间几个海拔带的谱系多样性普遍较高。西双版纳小型兽类谱系多样性主要受年均湿度和月均温度变幅的影响。哀牢山西坡小型兽类谱系多样性受到面积、年均湿度和最干月均湿度的共同影响。哀牢山东坡小型兽类谱系多样性受到中域效应、月均温度变幅和月均湿度变幅的共同影响。玉龙雪山小型兽类谱系多样性主要受到生产力的影响。  以上结果说明云南省小型兽类资源十分丰富,并且仍存在未被描述的新种或新分布区,该地区小型兽类资源调查还有待进一步深入。小型兽类物种多样性、功能多样性和谱系多样性垂直分布格局受到时间、空间、气候等因子的共同作用。由于区域气候、物种组成、植被等因素的差异,不同地区小型兽类物种多样性、功能多样性和谱系多样性垂直分布格局及其形成机制往往存在区域特异性。而在同一地区,由于不同类群小型兽类的进化历史及生态适应策略的差异,其多样性垂直分布格局的主导因子也会不同。
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