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成都生物所揭示峨眉山两栖动物β多样性的海拔梯度格局及构建机制
发表日期: 2022-08-16 作者: 汪晓意 文章来源:
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 理解物种组成在时空尺度上的变化(即β多样性)及其形成机制是全球变化下生态学、生物地理学和保护生物学的重要议题。自国际著名生态学家Robert H. Whittaker1960年首次提出β多样性概念以来,全球范围内不同生物类群的β多样性格局及其维持机制受到了愈来愈多的关注。为量化不同生态过程(物种周转及物种的丧失或增加)对群落间物种组成差异的影响,西班牙生态学家Andrés Baselga2010年将β多样性分解为物种周转(turnover)和嵌套(nestedness)组分,并受到了广泛认可与应用。随着功能多样性与系统发育多样性研究的兴起与发展,在物种β多样性的基础上整合群落的系统发育和功能特征,综合进化和生态角度解析多样性形成机制(图1),能更好地为生物多样性研究与保护提供新的视角和思路。 

 山地系统拥有进化上独特且极为丰富的生物多样性。海拔梯度能在较小空间范围内引起较大幅度的环境变化,是研究生物多样性格局与形成机制的理想系统。峨眉山地处四川盆地向青藏高原过渡地带,位于“华西雨屏”腹地;因丰厚的文化底蕴、独特的地质历史及丰富的自然资源,被列入世界自然文化双遗产,素有“峨眉天下秀”的美誉。特殊的地理位置和气候条件孕育了峨眉山丰富的生物多样性,加之海拔梯度大(2600米),使峨眉山成为了研究β多样性沿海拔梯度的分布格局与形成机制的天然实验室。 

 为深入理解峨眉山两栖动物多样性及其构建机制,中国科学院成都生物研究所胡军华研究员团队基于详实的野外群落调查,辅以文献资料、标本馆馆藏记录等,解析了峨眉山两栖动物不同维度(物种、系统发育及功能)β多样性及不同组分(周转和嵌套)沿海拔梯度的分布格局,揭示了海拔和环境因子(温度、降雨、太阳辐射和归一化植被指数等)对β多样性的影响,并利用零模型诠释了群落β多样性的构建机制。结果表明:1)除物种嵌套和功能周转组分,不同维度β多样性及其不同组分沿海拔/环境距离呈现显著的距离衰减效应(图2);2)海拔、温度季节性和年均降雨量是不同维度β多样性海拔梯度格局形成的重要驱动因子;3)基于零模型模拟结果,环境过滤和竞争排斥可能共同驱动不同维度β多样性的海拔分布格局(图3)。本研究强调了分解不同维度β多样性组分在探讨群落组成差异与构建机制中的重要性,阐明了环境过滤和竞争排斥对亚热带山地系统两栖动物共存的潜在影响:即使不能完全排除随机过程对群落构建的影响,但随着海拔升高,环境过滤和竞争排斥的主导地位会发生转换。通过分解沿海拔梯度的不同维度β多样性,本研究有助于深入理解山地系统两栖动物多样性的分布格局及群落构建机制。该研究成果近期以Multiple β-diversity patterns and the underlying mechanisms across amphibian communities along a subtropical elevational gradient为题发表于国际期刊Diversity and Distributions。博士生汪晓意为论文第一作者,胡军华研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金、中科院“西部之光”等项目的资助。 

 原文链接

 图1. 解析不同维度β多样性及其组分的海拔梯度格局与构建机制的理论框架图 

 2. β多样性不同组分及其沿海拔和环境梯度的变化格局 

 图3. β多样性不同组分的标准化效应值沿海拔梯度的变化格局 


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