Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 中国特有种子植物的特点及分布格局研究 | |
| 其他题名 | Features and Distribution Patterns of Endemic Species of Seed Plants in China |
| 黄继红 | |
| 出版年 | 2010 |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 马克平 ; 应俊生 |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学 |
| 中文摘要 | 特有现象是植物地理学研究的主要内容之一，对研究植物区系和植被的区划都有重要价值，对生物多样性保护的研究具有重要意义，是保护生物学研究的重要内容。大尺度物种空间分布格局的研究在保护生物学中发挥着重要的作用，可以为实施生物多样性保护策略提供有效的途径和可靠的数据支持。本文以中国特有种子植物为研究对象，基于文献资料的查阅和专家审核，确定中国特有种子植物名录。根据确定的中国特有种子植物名录，结合资料的查阅和标本资料的收集和补充，在GIS技术的支持下，从国家尺度上对中国特有种子植物的空间分布格局进行了研究。首先确定中国特有种子植物名录，基于省级分布信息，分析了特有种子植物组成特点，揭示其多样性分布格局及与环境的关系，其次探讨了特有植物属的地理分异特点，同时也分析了中国特有种子植物在自然地区的分布特点，最后以中国特有木本种子植物为例，基于物种的县级分布，分析了特有木本植物的多样性热点地区及其优先保护区。研究结果如下：\n 中国特有种子植物共计14,939种(包含亚种、变种在内共计18,321种)，隶属于189个科，1,593个属，占所有种子植物总数的52.1％（54.99％）；被子植物中，双子叶植物占绝对优势，且特有比例也高，其特有种占双子叶植物总数的54.1％（57.1％）；在所有特有种子植物中，草本最丰富，其次是灌木。但就其特有物种所占同类比例来看，灌木最高，为59.4％（62.6％）。\n 中国特有种子植物的区系复杂多样，起源古老，即具有明显的热带性质，同时也有明显的温带过渡性。中国种子植物共有2个特有科，213个特有属，其中特有属约占总属数的13％。科、属特有率的分布很不均匀。特有率高的类群主要是单型或寡型科、属，大多是系统发育研究中的重要和典型类群。特有率较高的孤立的单寡型科、属的存在反映了中国是这些科或属的保存或残遗中心。而特有率较高的多型科、属的存在，则很可能表明中国是这些科或属的分化中心。\n 在省级分布水平上，中国特有种子植物的物种组成中的种数、属数和科数的分布格局大同小异。其种类组成数量的分布均以云南和四川最为丰富，并以此为中心向东、西、北各方向逐渐降低。特有植物的分化指数、Shannon-Wiener指数系列和IV指数均呈现出类似的分布格局。特有植物组成越丰富的地区，其类群分化程度和IV指数也越高。综合考虑特有种物种组成、分化指数、权重特有值和特有率的排序结果，我们确定了中国种子植物多样性保护的省级先后顺序。\n 中国特有种子植物的空间分布规律明显。水平分布来看，中国特有种子植物的丰富度随纬度升高而降低，与总物种丰富度随纬度的变化一致。垂直分布来看，特有物种丰富度随着海拔梯度呈现出明显的单峰分布模式。特有植物较总野生植物有较高的垂直分布中心和较窄的垂直分布范围，这不但反映其分布狭窄的特点，而且表明高海拔可能有利于特有植物的形成和分化。\n 特有种子植物的丰富度与总物种丰富度、特有濒危物种丰富度、物种分化指数、科属丰富度及IV重要值的分布一致。地形分异程度、纬度、辐射和降水是影响特有物种丰富度和特有植物分化的主要环境变量。复杂的地形有利于特有植物多样性的分化和保存。\n 中国特有种子植物（包含亚种和变种）共归属1,664属。在这些属中，1,046（63％）属在低于北纬24°的区域有分布，其中211属仅分布在北纬24°以南。307个属出现在北纬40°以北，其中47％的属也分布到北纬24°以南。世界广布属、热带分布属和温带分布属的相对出现频度随着气候及地形因子有规律地变化。随着纬度逐渐升高，15种地理成分的比例均呈现出单一的递增或递减趋势。中国特有种子植物热带分布属所占比例随纬度递增而逐渐降低，在北纬35°附近，降速放缓。类似地，年均温14℃附近，年降雨量700mm处和年太阳总辐射量的变化的突变值约为5,000 MJ/m2处，恰巧是热带成分和温带成分比例迅速降低或增加的点。这些变量等值线的分布大致处在北纬35°附近。\n 中国特有种子植物在综合自然地理分区上的分布具有明显的生态特征。在三大自然区域，特有植物的数量分布，以东部季风区最为丰富，其次为青藏高寒区，而以西北干旱区最少；从生活型的分布特征来看，草本特有植物在三大自然区中均占绝对优势，但东部季风区的草本特有植物的比例明显低于其它两个区，而乔木和灌木特有植物比例都高于其它两个区；从被子植物原始科中特有植物的数量分布来看，东部季风区最丰富，其次为青藏高寒区。在七个自然地区，特有植物的数量分布，以华中、华南湿润亚热带地区最为丰富，其次为华南热带湿润地区，而以东北湿润、半湿润温带地区最少；从生活型的分布特征来看，从东北湿润、半湿润温带地区到华南热带湿润地区，草本植物比例呈递减趋势，而乔木、灌木和藤本则呈递增趋势，表现出明显的纬向变化特征；从被子植物原始科中特有植物的数量分布来看，华中、华南湿润亚热带地区最丰富，其次为华南热带湿润地区。与青藏高寒区比较来看，这两个地区的原始科特有物种较丰富。\n\n 中国特有木本种子植物主要分布于秦岭－淮河一线以南，横断山脉以东地区。由此往北往西，木本特有植物分布骤然递减。特有木本植物在22个植物区系地区中分布十分不均匀。云南高原地区和横断山脉地区，分布的特有木本植物最多，尤其是横断山地区高达3,013种，几乎占全部木本特有植物的一半。中国特有木本种子植物在自然地区的分布很不均匀，其水平格局呈现明显的聚集式分布，其垂直格局随着海拔升高呈现出先增后抑的变化趋势。从生态植物地理的角度看，干旱和高寒环境条件都不利于特有木本植物区系的分化。\n 权重特有指数、谱系多样性指数所确定的特有现象热点地区的分布并不相同。权重特有指数主要突出了狭窄分布类群的重要性，但却忽略了孑遗和古老特有类群的重要性。谱系多样性指数则突出强调独特分类信息的重要性，但其忽略了狭域分布物种的重要作用。通过将特有性和谱系独特性结合，我们建立特有谱系多样性指数。该指数有效地平衡特有性和谱系独特性的重要作用，从而尽可能避免稀有分布物种和独特分类群等重要信息的损失。基于该指数，我们分析了中国特有木本种子植物的分布格局，同时确定其十五分布热点地区，包括横断山脉地区、渝东－鄂西山地、南岭山地、滇东桂西山地、喜马拉雅山东南缘、点苍山及无量山、南岭山地南缘、海南岛山地、秦岭太白山、金佛山、梵净山、梁王山、北盘江流域、苗岭南部山地和西双版纳地区。同时，结合全球生物多样性热点地区和中国国家级自然保护区的分布状况，分析了中国特有木本植物的优先保护区。 |
| 英文摘要 | Plant endemism, being one of key problems in floristic study, is valuable for the research of floristic regions, vegetation regions and biodiversity conservation, and become one of the central issues for conservation biology. The spatial analysis had played an important role in conservation biology at large spatial scale and would provide an impactful approach andsupport of reliable data for optimizing biodiversity conservation strategies. Based on the literatures information collection and authoritative taxonomists’ reviews, we identified the list of the endemic seed plants in China. By using GIS, based upon the distribution information of collected from published literatures and specimen records, we carried out studies on the conservation biogeography of endemic seed plant in China at national scale. We detected the features of Chinese endemic seed plants, analyzed geographic distribution patterns of plants species richness, and described the characteristics of geographical differentiation of genera of endemic seed plant. Meanwhile, we opened out the distribution patterns of Chinese endemic seed plant at physical geographical units, analyzed further the distribution patterns of woody endemic seed plants of China. Finally, we tried to discuss the causes of the patterns of endemism and identified priority areas for plant conservation. Major results are as follows: |
| 中文关键词 | 特有种子植物 ; 空间分布格局 ; 生物多样性保护 ; 优先保护区 ; 植物地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 来源学科分类 | 生态学 |
| 来源机构 | 中国科学院植物研究所 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/286826 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄继红. 中国特有种子植物的特点及分布格局研究[D]. 中国科学院大学,2010. |
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