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本文利用群落尺度的样方调查资料和大尺度的物种数据,结合地理因子和气候要素的分析,探讨了不同尺度下云南地区植物物种多样性的空间分布格局及其主要影响因素。主要结论如下:
在空间格局上,主要水热指标均随着海拔和纬度的升高,呈单调下降格局,但在经度方向上无明显变化趋势。在降水的季节分配上,云南地区具有明显的干、湿季之分。与气候指标的空间分异格局一致,群落尺度下的植物物种丰富度随着海拔和纬度的升高,呈单调下降格局,但在经度方向上,物种丰富度无明显变化趋势。主要水热指标均与物种丰富度呈明显正相关关系。局部地形(坡向)明显影响物种丰富度的空间分布格局,越靠近阴坡,物种丰富度越高。从热带雨林、常绿阔叶林、暖性针叶林、温性针叶林、亚高山灌丛到亚高山草甸,植物群落的物种丰富度依次呈降低趋势,这一趋势主要由环境梯度上的热量因素所控制。物种丰富度的分布格局受地带性气候和局部地形的影响,但相对而言,地带性气候可能起着更为重要的作用。样地周边地区的人口密度对群落尺度下的物种丰富度的分布格局无明显影响。
通过聚类分析进行植物群落分类,共划分出50个群落分类单元。从低海拔到高海拔,大致依次分布着热带雨林、稀树灌木草丛、常绿阔叶林、暖性针叶林、温性针叶林、亚高山灌丛和亚高山草甸。从热量梯度来看,从高到低依次为热带雨林、常绿阔叶林、暖性针叶林群落、温性针叶林、亚高山灌丛和亚高山草甸。从水分梯度来看,热带雨林群落所处的环境具有较高的年平均降水量和干季降水量,其次为常绿阔叶林。DCCA排序结果表明,影响群落分布的地理因子主要是纬度,其次为经度和海拔梯度;影响植物群落分布的气候因子主要是干季降水量和温暖指数。
区域尺度下,物种丰富度比较高的植物分区主要分布在滇西、滇西北地区、云南南部和东南部地区。物种密度比较高的区域是滇西的三江并流地区和云南南部地区。物种密度较低的区域是人口密度较高的云南东北部地区。栽培种丰富度和密度较高的植物分区主要分布在云南中部和南部地区。栽培种数量所占比重比较高的植物分区是滇中高原植物分区、大小凉山植物分区、滇东植物分区和滇缅老越边境植物分区。栽培种比重比较低的区域是滇西峡谷植物分区、康藏高原植物分区和滇越边境植物分区。中国特有种子植物物种密度较高的区域主要集中在滇西和滇西北地区、滇中地区和云南东南部地区。干季降水与区域物种密度之间存在密切联系,随着干季降水量的增加,物种密度呈递增趋势。人口密度的增加可能会导致物种密度的降低、栽培种比重的增加,说明人口不仅可能在数量上影响物种多样性的格局,而且可能在结构上影响多样性的物种组成。干季降水量和人口密度均明显影响物种密度的区域格局,但人口密度起着主导作用。气候梯度和地理隔离度均明显影响区域间物种组成的差异性,但地理隔离度可能起着主导作用。
热带、亚热带区系成分所占比重随着海拔的升高而降低;温带区系成分、中国特有分布类型和世界分布类型均随着海拔的升高呈单调递增格局。区系的过渡性随着海拔的升高先增加,后下降,即偏峰分布格局。世界分布类型具有最大的海拔分布宽度,其他依次为温带分布、热带分布和中国特有分布。温带区系成分的海拔分布高度明显高于其他区系成分植物,而热带区系植物分布区域的海拔较低。在海拔梯度上,云南地区种子植物的区系平衡点海拔在2200m左右。区系平衡点的海拔高度与纬度呈明显负相关关系,即随着纬度的增加,区系平衡点的海拔高度呈单调递减格局,这一方法可能为大尺度区域内的区系成分的纬度界限划分(如中国南方热带亚热带植被与北方温带植被的纬度分界线的划分)提供了新的思路和方法。
各海拔段的科、属、种的丰富度和密度随着海拔的升高,先增加后下降。乔木、灌木和草本的物种丰富度在海拔梯度上呈偏峰分布格局。乔木、灌木的物种数所占的比重随着海拔的升高呈下降格局,而草本的比重呈增加趋势。草本相对于乔木和灌木,具有更大的海拔分布宽度,意味着更为广泛的适应性。相对乔木和灌木,草本具有较高的海拔分布平均值和海拔分布上限。随着海拔的升高,物种在海拔梯度上的分布宽度呈明显增大趋势,符合Rapoport法则。物种在植物分区中出现的频率与其海拔分布宽度呈明显正相关关系,说明物种在区域分布上的广度与海拔梯度上的分布宽度之间可能存在相似的内在机制。面积、MDE和区系过渡性均明显影响物种丰富度的垂直分布格局。但面积对物种丰富度垂直分布格局起着主导作用,其次为区系过渡性,而MDE所起作用较小。