物种多样性纬度梯度分布格局的形成机制

物种多样性纬度梯度分布格局的形成机制

作者：朱富寿， 廖昕荣

作者单位：朱富寿(贵州师范学院化学系)， 廖昕荣(贵州师范学院地理系,贵阳,550018)

刊名：

科技资讯

英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION

年，卷(期)：2009，(11)

引用次数：0次

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1.期刊论文王志恒.唐志尧.方精云生态学代谢理论:基于个体新陈代谢过程解释物种多样性的地理格局-生物多样性2009,17(6)

新陈代谢是生物的基本生理过程.生态学代谢理论(metabolic theory of ecology)基于生物个体大小和环境温度对个体新陈代谢过程的影响,使用尺度推移(scaling)的方法来解释多种生态学格局和过程.James Borwn等将这一理论用于解释物种多样性的大尺度格局,并从机制上解释了物种多样性与环境温度的关系.这一理论提出了两个明确的预测:(1)物种多样性的对数与绝对温度的倒数之间呈线性关系;(2)这一线性关系的斜率为-0.6至-0.7.这一理论自提出以来,饱受争议,经过了正反两方面经验数据的检验,目前仍未形成一致的结论.虽然这一理论仍面临着一些有待解决的问题,但它以崭新的思路和方法有别于以往的基于统计学方法的研究.人们过去对该理论的实证检验忽略了两个重要的约束条件,即除温度以外的环境条件处于理想状态和群落处于平衡状态,而这两个约束条件是理解该理论的基础.本文对生态学代谢理论的理论框架、预测和含义,以及以往的检验结果进行阐述,在此基础上提出了作者对该理论的若干认识和未来研究中应考虑的若干问题.

2.学位论文岳仁苹云南澜沧江流域居民区蚊类多样性大尺度空间分布格局的研究2009

地景观。这里是中国的一个独特的自然地理区域，各主要山脉基本呈南北走向并具特殊的地貌特征和高度异质化的生境，它不仅是反映地球演化事件的关键地区和中国横断山区动物区系的核心地带，也是亚洲大陆物种多样性最丰富的地区和多种物种保存、分布、分化、形成及起源的中心。因此也成为验证和发展生物多样性理论的理想研究区域。

澜沧江系国际河流，在东南亚称为湄公河，它流经中国、缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南，是世界第六大河，亚洲第二大河，有“东方多瑙河

”之称。澜沧江—湄公河全长4，880公里，在我国内河道里程长2，161公里，在云南境内由南至北跨越9个纬度梯度带（21°—30°N），共1，247公里。由于在云南地理位置不同和高差大，气候有明显的垂直变化，从南向北或者由低到高依次可出现低山、中山、亚高山、高山、极高山，或热带、亚热带（南亚热带、中亚热带和北亚热带），温带（暖温带，寒温带）和寒带不同的气候带和森林植被景观。

生物多样性沿环境梯度的变化规律是生物多样性研究的重要议题。为探索我国西南山地居民区蚊类多样性大尺度空间分布格局的基本规律与影响他们分布的主要生态因子的关系，本课题组成员于2005年7—9月和2007年7—9月对云南省澜沧江流域9个纬度梯度带（21°—30°N）和6个海拔梯度带（500—3，500 m）和澜沧江流域为主的大理州境内6个主要高原湖泊湿地（青海湖、洱海、西湖、茈碧湖和剑湖属澜沧江水系，草海属金沙江水系）的居民区应用紫外灯诱捕法对夜间活动的成蚊进行了多样性调查取样和统计分析。共捕获蚊类395，806只，分属2亚科7属50种。统计分析结果显示：

（1）澜沧江流域共捕获蚊类180，099只，分属2亚科7属46种，从个体数量看，三带喙库蚊占此次调查捕获蚊类总数的77.87%，是云南省澜沧江流域居民区蚊类的优势种，中华按蚊占此次调查捕获蚊类总数的10.16%，为次优势蚊种；迷走按蚊、棕头库蚊和骚扰阿蚊分别占捕获蚊类总数的5.24%、

1.83%和1.01%，是本区域的常见种；其他42种蚊类的数量均少于捕获总数的1%，在本区域较为少见，属稀有种；

（2）随着纬度的升高，蚊类的物种丰富度呈阶梯状下降趋势；随海拔的升高物种丰富度整体呈现逐渐下降的趋势；

（3）Shannon—Wiener指数和Pielou指数随纬度的升高均呈现先下降低而后升高再降低而后略有升高的分布格局，随海拔的升高均呈“W”型分布。说明蚊类多样性与均匀度呈正相关，蚊类物种分布越均匀，其生物多样性越高；

（4）Cody指数随纬度的增加呈现先升高后下降而后再升高的分布格局，两高峰位置分别位于24°—26°N和28°—30°N；沿海拔梯度呈现先升高后逐步降低的趋势，最高点位于海拔1，000—2，000 m。物种相似性系数（Sorense指数）随纬度的增加呈现先降低再升高而后再降低的分布格局，两个高峰点分别位于21°—23°N和26°—28°N，随海拔增高呈现逐渐降低的趋势。可看出蚊类Cody指数与相似性系数呈负相关关系；

（5）三带喙库蚊在各纬度梯度带和海拔梯度带的数量上占绝对优势（分别占总蚊数量的29.29—92.86%和64.29—86.83%）。其数量构成比与蚊类多样性两者沿纬度或海拔梯度的变化关系呈明显负相关。该结果表明优势种三带喙库蚊主导了澜沧江流域居民区蚊类α多样性在纬度梯度和海拔梯度上的变化趋势。

（6）组平均系统聚类法聚类分析的结果显示，不同纬度、海拔梯度带间蚊类均被分为3个地域区系类型，即东洋区系、东洋与古北区系的过渡区和古北区系；

（7）蚊类物种多样性与纬度、海拔、温度和降雨量的多元相关分析结果显示，蚊类物种丰富度与纬度和海拔两变量呈负相关关系，与温度和降雨量呈正相关关系，其中，地理因素中纬度对蚊类多样性的影响较突出，气候因素中降雨量对蚊类多样性起主要作用；

（8）澜沧江流域蚊类沿纬度梯度和海拔梯度其生态位宽度基本一致，三带喙库蚊具有最大的生态位宽度（1.189），中华按蚊（0.848）、致倦库蚊（0.811）和骚扰阿蚊（0.403）次之，可以看出云南澜沧江流域居民区各蚊种沿纬度和海拔梯度生态位宽度不仅和分布范围有关，和在此分布范围内的数量也直接相关。生态位重叠结果显示不同纬度、海拔梯度带间46种蚊类均被聚为两大类。

（9）大理州6个高原湖泊湿地捕获蚊类215，707只，隶属于2亚科5属19种，其中，三带喙库蚊为优势蚊种（占蚊总数的85.54%），中华按蚊较为次优势种（占10.95%），其余蚊类数量均较少，为稀有种。物种丰富度以茈碧湖和剑湖较为丰富，西湖和草海次之，洱海和青海湖较低，由南向北，各湖泊湿地蚊类物种丰富度呈现了先增高后降低的分布格局；Shannon—Wiener指数和Pielou指数以茈碧湖和草海最高，西湖和剑湖次之，洱海和青海湖最低，各湖泊蚊类物种多样性由南向北呈升高的趋势，而其密度呈降低的趋势，显示了两者分布曲线的总体变化趋势呈负相关。三带喙库蚊在各湖泊湿地的数量上占绝对优势（占总蚊数量的67.13—92.06%之间），将其在各个湖泊的数量构成比和物种多样性（Shannon—Wiener指数）进行比较后，两者关系呈明显地负相关。该结果说明，优势种三带喙库蚊主导了当地湖泊湿地蚊类多样性的变化趋势。

3.期刊论文李佳.周红宁.王丕玉.郭晓芳.王海波.龚正达.LI Jia.ZHOU Hong-ning.WANG Pi-yu.GUO Xiao-fang. WANG Hai-bo.GONG Zheng-da澜沧江中下游地区居民点蚊虫多样性的初步研究-中国媒介生物学及控制杂志

2009,20(2)

目的 探讨澜沧江中下游地区居民点蚊类物种多样性及地理分布格局.方法 2007年9-11月用CDC诱蚊灯对澜沧江5个县9个调查点的居民区进行夜间成蚊的调查取样,对所获蚊虫进行分类计数,然后对数据进行统计学分析.结果 共捕获蚊虫4682只,分属6属28种(亚种).结果分析发现,澜沧江中下游地区居民点蚊类的物种多样性与纬度梯度呈负相关(r=-0.3219),与海拔梯度显示负相关(r=-0.4238).结论 三带喙库蚊是澜沧江中下游地区居民点蚊类的优势种,中华按蚊、环带库蚊、骚扰阿蚊、致倦库蚊、美彩按蚊和棕头库蚊是该区域的常见种.蚊虫多样性与调查点所处的纬度梯度和海拔梯度有一定的联系.

4.期刊论文张文驹.陈家宽物种分布区研究进展-生物多样性2003,11(5)

近10年来,分布区已成为宏观生态学的一个重要概念,分布区不仅与物种绝灭、生态入侵、生态位幅度密切相关,而且还与地方种群密度以及物种多样性的纬度梯度有关.本文总结了近年来物种分布区研究的一些重要进展.研究表明:1)物种的地理分布与地方种群密度呈正相关是具有普遍意义的生物地理现象,但这一关系受到物种的历史、物种的迁移特性和取样大小等因素的影响;2)尽管物种分布区大小的纬度梯度--Rapoport规律有时并不成立,但依然具有重要的生物地理学意义,并被推广到山体海拔梯度和海洋深度梯度;3)分布区大小、地方种群密度、物种绝灭、生态位幅度、物种多样性的纬度梯度以及Rapoport规律是彼此相关和相互影响的,简单的正相关或者负相关不能描述彼此间真实的关系;4)如何从理论上解释地理分布与地方种群的关系、Rapoport规律以及物种多样性的纬度梯度是目前生物地理学争论的焦点.

5.学位论文权寿瑛中国“三江并流”纵谷地小型兽类多样性空间分布格局研究及与鼠疫关系初步探讨2008

云南西部横断山区是中国的一个独特的自然地理区域，属青藏高原的南延部分，由高黎贡山、怒山、云岭等高大山脉和怒江、澜沧江、金沙江等江河流域形成著名的“三江并流”纵谷地景观。各主要山脉基本呈南北走向并具特殊的地貌特征和高度异质化的生境，使这里成为全球生态景观类型和生物多样性最为丰富的地区之一。该区东洋和古北生物两大区系及分布呈现交叉重叠的特有现象，反映和浓缩了水平地带性的自然特点和生物地理特征

，因此成为验证和发展物种多样性理论的理想研究区域。

生物多样性沿环境梯度的变化规律是生物多样性研究的重要议题。为探讨中国西南山地小型兽类多样性与区系空间分布的规律、特征及其与重要环境因素和鼠疫的关系，本文就云南西部横断山区北纬21°—29°，海拔100 m—5，000m之间目前所知小型兽类（含啮齿目，食虫目，攀鼩目，兔形目和小型食肉目）5目、11科、58属、187种（亚种）的水平和垂直分布资料进行综合整理、统计分析。结果发现：

（1）小型兽类属、种丰富度沿纬度的变化，基本呈现了随纬度增加逐步增高后降低的分布格局，高峰值主要出在中纬度高度24°N—27°N区间；它们沿海拔梯度的变化，也呈现了随海拔增加先增高后降低的偏峰分布格局，丰富度高峰值主要出现在中海拔高度约1，500—3，000米区域之间。

（2）小型兽类属和种β多样性（Cody指数）沿纬度梯度变化基本呈双峰分布格局，其高峰位置主要位于北纬24°N（Ⅳ带）和25°N（Ⅴ带）、26°N（Ⅵ带）与27°N（Ⅵ带）梯度带之间，高峰的地理位置分别处于当地气候沿纬度梯向的中亚热带与暖温带、温带与寒温带气候的过渡地带；小型兽类属和种β多样性随海拔的升高都呈三峰分布格局，高峰的具体位置分别在海拔1，500m—2，000m（C—D）带之间、2，500m—3，000m（E—F）带之间和3，500m—4，000m（G—H）带之间，其位置约为当地气候由海拔分布向的南亚热带与中亚热带、暖温带与寒温带、温带与寒带气候的过渡地带。上述结果说明横断山小型兽类β多样性空间分布格局及物种的组成与地理环境和气候条件的变化有关。

（3）聚类结果显示：a．沿纬度梯度分布的小型兽类属及种基本分为3大类：第一类包含纬度较低和海拔较低的21°N—24°N（Ⅰ—Ⅳ梯度带）；第二类包含了25°N—26°N（Ⅴ、Ⅵ梯度带）；第三类包含了27°N—28°N（Ⅶ、Ⅷ梯度带）。它们分别反映和代表了当地横断山区及小型兽类沿纬度梯度向水平分布的3个主要地域及区系类型，即东洋区系、东洋与古北区系的过渡区和古北区系，东洋与古北区系两者交汇或过渡区位置约在

23°N—27°N之间，并在25°N—26之间形成两大区系交汇和分异的中心。b．沿海拔梯度分布的小型兽类属及种也被聚为3大类：第一类包含

100m—1，500m（A—C梯度带）；第二类包含了2，000m—2，500m（D、E梯度带）；第三类包含了3，000m—4，500m（F—I带）。它们也分别反映出了横断山区及小型兽类沿海拔梯度向垂直分布的3个主要地域及区系类型，即东洋区系、东洋与古北区系的过渡区和古北区系，两区系过渡或交错区的范围约在海拔1，500m至3，500m之间，并约在2，000m～3，000m的区域形成交汇和分异的中心。上述25°—26°N和海拔2，000m—3，000m的区域地处了两大区