中国大陆北热带及亚热带地区樟科、壳斗科物种多样性格局及潜在分布预测分析

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以中国大陆北热带及亚热带地区优势科樟科、壳斗科植物为研究对象,利用从文献获得的大量样方数据和物种分布数据,分析樟科、壳斗科与群落构建的关系、它们各大属的地理分布格局,探讨影响其分布的可能历史原因以及结合最大墒模型(Maxent)和地理信息系统(ArcGIS 10.3)软件定量预测了木姜子属、柯属资源树种在我国的适宜分布区及未来不同气候情景下的分布格局变化。结果表明:(1)中国大陆北热带及亚热带地区森林乔木层优势科为樟科、壳斗科、山茶科、杜鹃花科。樟科、壳斗科物种丰富度均与其所在群落的物种丰富度呈现一定的正相关,樟科对群落构建的贡献较大。(2)樟科、壳斗科植物种的空间多样性分布中心均出现在我国亚热带中部偏南地区。樟科的厚壳桂属、琼楠属以及壳斗科的锥属物种多样性分布中心主要在南亚热带及北热带区域,以广西、云南省份的南部为主。樟科的樟属、新木姜子属、润楠属、木姜子属及壳斗科的柯属、青冈属主要分布在我国大陆北热带及亚热带中部偏南的地区,其多样性分布中心与樟科、壳斗科科水平的物种多样性分布中心极为相似。樟科的山胡椒属、楠属、黄肉楠属,壳斗科的栎属主要分布在研究区域中部以西的地区(3)山鸡椒(Litsea cubeba)主要分布在长江以南区域,在未来时段2061-2080年两种(RCP2.6、RCP8.5)二氧化碳浓度情景下适生区面积分别减少了4.9%、0.5%;毛豹皮樟(L.coreana)主要分布在中亚热带及北亚热带中部位置,分布相对偏北,其在未来2061-2080年两种二氧化碳浓度情景下适生区面积分别增加了5.6%、4.5%;华南木姜子(L.greenmaniana)主要分布在我国南亚热带区域,以广东、广西、福建呈带状分布;毛叶木姜子(L.mollis)高适宜区主要集中分布贵州省、重庆地区。这两种树种在未年来气候RCP2.6情景下减少了1.0%、3.3%,在RCP8.5情景下适生面积减少了 5.6%,8.3%。(4)木姜叶柯(Lithocarpus litseifolius)在我国秦岭淮河以南广泛分布,短尾柯(L.brevicaudatus)主要分布在我国亚热带中东部区域。木姜叶柯在未来气候2061-2080年RCP2.6、RCP8.5两种情景下适生区面积变化分别减少了5.1%、3.0%,而短尾柯却分别增加了0.5%、1.5%。白柯(L.dealbatus)适宜区主要分布在云南北部、四川南部,烟斗柯(L.corneus)主要分布在两广省份的南亚热带地区。白柯和烟斗柯在RCP2.6情景下适生区面积分别减少了 12.1%、17.8%,在RCP8.5情景下适生区面积分别减少了3.5%15.9%,这两个种的适宜区面积减少较多。厚斗柯(L.elizabethae 主要分布广西,在未来气候RCP2.6、RCP8.5两种情景下适宜区面积分别增加了7.3%,6.3%。我们的研究结果佐证物种的生态学特性以及生物地理学历史综合作用导致目前樟科和壳斗科植物的生物多样性分布格局。通过以气候变化为主导因素的木姜子属、柯属资源树种潜在适生区分布预测,可为今后其科学的保护、开发与利用提供战略性指导。
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