横断山区高山带不同生境植物群落系统发育多样性格局 ——以白马雪山为例

论文摘要

近年来,越来越多植物群落生态学研究中考虑了物种间的进化历史,即系统发育关系。横断山区是国内外生物多样性研究的热点地区,本研究以白马雪山为例,通过APGⅢ系统构建了白马雪山高山带沿海拔梯度不同生境植物群落内54个物种的系统发育树,主要运用R软件计算分析了相关物种丰富度指数、物种多样性指数以及物种系统发育亲缘关系指数(NRI and NTI),通过这些指数分析白马雪山高山带植物群落系统发育结构及系统发育多样性在不同生境中的变化格局,分析了变化格局的形成原因及维持机制。主要结论如下:1白马雪山高山带植物群落系统发育结构沿海拔梯度和不同生境中的变化格局本研究采用解释高山带植物群落系统发育结构更敏感的最近亲缘关系指数(NTI)来表征白马雪山高山带植物群落系统发育结构。白马雪山高山带植物群落在相对低海拔(4500m以下,高山草甸、高山灌丛、流石滩底部)系统发育结构聚集,物种之间主要表现协作作用;随海拔升高逐渐由系统发育结构聚集趋于系统发育结构随机,在相对中间海拔(4500m~4600m,流石滩、崖壁)白马雪山高山带植物群落系统发育结构发散,物种间以竞争作用为主;随着海拔继续上升白马雪山高山带植物群落系统发育结构由发散趋于随机,到了更高海拔(4600m以上,流石滩顶部、崖壁边缘)白马雪山高山带植物群落系统发育结构再次趋于聚集,物种之间再次以协作关系为主。在高山草甸生境中系统发育结构聚集,沿海拔升高聚集程度升高,物种间亲缘关系越来越近。在流石滩生境中系统发育结构主要趋于随机,沿海拔升高随机性在增大,物种间亲缘关系随机性增大。在崖壁生境中系统发育结构主要趋于发散,沿海拔升高发散程度降低或是趋于聚集,物种间亲缘关系疏远程度降低。2白马雪山高山带植物群落系统发育Alpha多样性在不同生境中的变化格局本研究采用两个系统发育亲缘关系指数和两系统发育距离指数来表征白马雪山高山带植物群落系统发育Alpha多样性在不同生境中的变化格局。在流石滩生境中NRI沿海拔呈下降的趋势,在高山草甸和崖壁生境中沿海拔均呈上升的趋势。在所有生境中NTI均随海拔呈上升的趋势。在所有生境中MPD和MNTD随海拔均呈下降的趋势。3白马雪山高山带植物群落系统发育Beta多样性在不同生境中的变化格局本研究采样方间两个系统发育距离指数和系统发育Beta多样性Phylo Sor指数来表征白马雪山高山带植物群落系统发育Beta多样性在不同生境中沿垂直方向上和水平方向上的变化格局。垂直方向上,在高山草甸生境中,两个系统发育距离指数MPD和MNTD以及系统发育Beta多样性Phylo Sor指数均随海拔差异的增加有递减的趋势(MPD不明显);流石滩和崖壁生境中,MPD和MNTD以及系统发育Beta多样性Phylo Sor指数均随海拔差异的增加而增加,系统发育Beta多样性在垂直方向上呈增加的趋势。水平方向上,除高山草甸生境中系统发育Beta多样性Phylo Sor指数随地理距离的增加呈递减趋势外,所有生境中MPD和MNTD以及系统发育Beta多样性Phylo Sor指数均随地理距离的增加呈递增的趋势。生境过滤作用、扩散限制以及竞争排斥作用共同形成了白马雪山高山带植物群落系统发育多样性格局形成原因及维持机制。在相对较低的海拔(4500m以下,高山草甸、高山灌丛、流石滩底部)生境过滤占主导作用;在相对中间海拔(4500m~4600m,流石滩、崖壁)竞争排斥占主导作用;到了更高海拔(4600m以上,流石滩顶部、崖壁边缘)生境过滤作用强于竞争排斥作用。扩散限制作用是不同生境中系统发育Beta多样性格局的形成原因和维持机制。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 前言
•   1.1 系统发育多样性研究
•     1.1.1 系统发育多样性概念
•     1.1.2 系统发育多样性测度方法
•     1.1.3 系统发育多样性研究进展
•   1.2 系统发育多样性在植物生态学研究中的应用
•     1.2.1 在植物区系研究中的应用
•     1.2.2 在生物多样性保护中的应用
•     1.2.3 在高山带植物生态学研究中的应用
•   1.3 本研究的目的及意义
•   1.4 技术路线图
• 2 研究方法
•   2.1 研究区概况
•   2.2 野外调查与样方设置
•   2.3 数据资料获取与整理
•   2.4 系统发育树的构建
•   2.5 丰富度指数及多样性指数的计算
• 3 结果与分析
•   3.1 区域内年平均温度、年平均降水与海拔的关系
•   3.2 样方内物种组成
•   3.3 多样性指数与海拔、生境类型之间的相关性分析
•   3.4 研究区域内不同生境Alpha多样性的变化格局
•     3.4.1 物种Alpha多样性在不同生境中的变化格局
•     3.4.2 系统发育结构、系统发育Alpha多样性在不同生境中的变化格局
•   3.5 研究区域内不同生境物种Beta多样性的变化格局
•     3.5.1 物种Beta多样性垂直方向上的变化格局
•     3.5.2 物种Beta多样性水平方向上的变化格局
•   3.6 研究区域内系统发育Beta多样性的变化格局
•     3.6.1 样方间MPD与 MNTD垂直方向上的变化格局
•     3.6.2 样方间MPD与 MNTD水平方向上的变化格局
•     3.6.3 样方间系统发育Beta多样性PhyloSor指数在不同方向上的变化格局
• 4 讨论
•   4.1 关于物种Alpha多样性的讨论
•   4.2 关于系统发育Alpha多样性的讨论
•   4.3 关于系统发育Beta多样性的讨论
•   4.4 关于物种Beta多样性的讨论
•   4.5 关于白马雪山高山带植物群落系统发育多样性格局形成原因及维持机制的讨论
• 5 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介
• 获得成果目录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨涛

导师: 熊好琴,李新辉

关键词: 高山带植物群落,不同生境,系统发育多样性,生境过滤

来源: 西南林业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 西南林业大学

分类号: Q948

DOI: 10.27416/d.cnki.gxnlc.2019.000012

总页数: 63

文件大小: 3210K

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