摘要
小岛屿效应描述了种-面积关系的一种特殊现象,是当前生物地理学和生物多样性研究理论框架的重要组成部分.随着气候变暖,山顶物种的生存受到威胁,然而以山顶生境岛屿为载体对小岛屿效应的研究还十分缺乏.该研究以太行山脉中段19个面积0.06–801.58 km2的山顶生境岛屿为研究区,在2019–2021年的夏秋季对藓类进行调查.共记录到藓类131种,隶属于23科68属.采用6种种-面积关系回归模型,分别检测了所有藓和6个常见藓科是否存在小岛屿效应.根据小岛屿效应形成机制的生境多样性假说、灭亡假说和营养补给假说,选择了岛屿高度、温度年变化范围和单位面积净初级生产力作为变量,对小岛屿效应的驱动因素进行分析.在各类群组中,使用多元线性回归和变差分解分别评估上述3个变量对物种丰富度变化的线性影响.首先使用5个面积最小的岛屿进行分析,计算出3个变量对物种丰富度变化的贡献,然后以迭代的方式逐次加入面积更大的1个岛屿,并再次进行变差分解分析.最后使用广义线性回归分析了3个变量对物种丰富度变化的贡献在迭代过程中的变化趋势.结果显示,所有藓和6个常见藓科均存在小岛屿效应,其面积阈值分布在0.36–106.91 km2间.各组藓类小岛屿效应的驱动因素具有差异性,其中,除了紫萼藓科之外,其他各组均支持生境假说;除了丛藓科、真藓科、紫萼藓科和灰藓科之外,其他各组均支持灭亡假说;而各组在不同程度上普遍支持营养补给假说.整体而言,面积约为10 km2以上的岛屿维持了大量的藓类物种多样性,需要重点保护.对于生境要求较为单一的紫萼藓科而言,保护石生环境是保护其物种多样性的关键;而对于其他科藓类而言,生境类型多样性的保护是维持物种多样性的重要保障.营养补给假说的普遍适用性揭示了山顶下方森林生态系统的资源补给作用减缓了由于面积的减小而造成的藓类物种数量下降,因此保护山顶下方林地内物种多样性和群落稳定性对维持山顶藓类物种多样性具有重要意义.
基金项目
国家自然科学基金(32160315)
国家自然科学基金(32060050)
河北省自然科学基金(D2019205019)
河北省高等学校科学技术研究项目(ZD20211035)
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