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以森林类型为研究单元是进行区域生物多样性分布格局与保护研究的重要途径。地处中国西南热带北缘的西双版纳物种丰富、森林植被类型复杂,具有雄厚的前期植被调查基础,是开展此类研究的理想区域。从不同森林类型出发,基于物种和进化两个维度探讨其多样性分布格局及环境驱动因素,可为该热带—亚热带过渡区在气候变化背景下的生物多样性保护规划与管理提供科学依据。
中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称“版纳植物园”)植物系统发育与多样性保护研究团队以西双版纳地区的热带雨林、热带季雨林、热带季节性湿润林与热带低山常绿阔叶林等四种森林类型为研究对象,分析比较了不同森林类型之间在物种多样性SR、系统发育多样性PD、标准化系统发育多样性PDses与标准化种间平均距离ses.MPD等方面的差异,在此基础上运用非度量多维尺度分析与逐步多元分析等方法,解析了影响该地区不同森林类型多样性差异的环境驱动因素。
研究发现,不同类型的森林在多样性上表现出鲜明特征。热带雨林具有最高的物种多样性和系统发育多样性,而热带季节性湿润林虽然在物种多样性上不占优势,但其标准化系统发育指标最高。进一步分析表明,四个森林类型的分布格局与物种组成、气候、土壤与地形等因素密切相关,且在多样性指标与环境相关性分析中这四类因素表现显著,反映了环境过滤对不同森林的分布及其多样性差异发挥着关键作用。其中,热带雨林和热带季节性湿润林的分布与多样性对温度、降水和土壤条件更为敏感,提示了这两类森林在未来气候变化下可能会面临更大的多样性丧失风险。研究基于多维生物多样性指标,比较了不同森林类型之间的多样性差异,并揭示了重要环境驱动因素,为深入理解西双版纳地区生物多样性分布格局、优化自然保护区规划与管理提供了科学依据。
相关研究以Plant Diversity Patterns and Their Determinants Across a North-Edge Tropical Area in Southwest China为题,发表于国际期刊Diversity。版纳植物园已毕业博士研究生、现就职于福建农林大学的张晓妍博士为第一作者,慈秀芹高级实验师和李捷研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院生物多样性保护项目、云南基础研究计划等项目的支持。

图1不同生物多样性指标在四个森林类型之间的差异比较,不同的字母表示样地之间存在显著的差异。

图2森林类型NMDS相似性排序分析图,箭头表示与排序有显著相关的变量

图3生物多样性指标与环境之间的逐步多元回归系数图与贡献率
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