在遼闊的中國(guó)海域上,分布著數(shù)千個(gè)大大小小的海洋島嶼。這些海洋島嶼不僅是中國(guó)固有領(lǐng)土的一部分,也是確定國(guó)家領(lǐng)海范圍的重要依據(jù);同時(shí),這些島嶼為海洋植物、動(dòng)物、微生物提供了不同于大陸的獨(dú)特的棲息地,是我國(guó)海洋生物資源不可替代的寶庫(kù)。以往由于海島考察費(fèi)用高、難度大,對(duì)我國(guó)多數(shù)海洋島嶼生物多樣性和生物資源狀況的認(rèn)知幾近空白。近年來(lái),中國(guó)科學(xué)院華南植物園科研團(tuán)隊(duì)選擇一些代表性的熱帶海洋島嶼(包括熱帶大陸性海島、熱帶火山島和熱帶珊瑚島)進(jìn)行植物多樣性考察,旨在摸清我國(guó)熱帶海洋島嶼植物多樣性本底資料并解釋我國(guó)熱帶海洋島嶼植物群落組成、結(jié)構(gòu)和維持機(jī)制。2022年10月,研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)近200個(gè)中國(guó)熱帶海洋島嶼進(jìn)行植被和植物多樣性調(diào)查的基礎(chǔ)上,出版了《中國(guó)熱帶海島植被》(主編:涂鐵要、張奠湘、任海),描述了我國(guó)小型熱帶海洋島嶼的主要植被特征,記錄了11種植被型、86個(gè)群系、111個(gè)群叢。
中國(guó)科學(xué)院華南植物園植物科學(xué)研究中心科研團(tuán)隊(duì)在前期研究的基礎(chǔ)上選擇兩組不同類型的海洋島嶼,包括16個(gè)熱帶珊瑚島(西沙群島)和21個(gè)熱帶大陸性海島(萬(wàn)山群島)(圖1),對(duì)589個(gè)樣方的植物物種多樣性數(shù)據(jù)和土壤元素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明雖然2組不同類型的海島植物物種多樣性分布格局均符合生物地理學(xué)經(jīng)典的“種-面積關(guān)系”理論(島嶼面積越大、物種多樣性越高),但是2組不同類型的海島存在不同的植物物種多樣性維持機(jī)制。對(duì)于熱帶珊瑚島而言,決定群落結(jié)構(gòu)和植物物種多樣性的主要因素是土壤養(yǎng)分和空間距離,土壤Fe含量和 多樣性正相關(guān);而對(duì)于大陸性海島而言,面積效應(yīng)更加明顯、土壤養(yǎng)分的影響次之,土壤N含量和 多樣性負(fù)相關(guān)(圖2)??傮w而言,生境質(zhì)量(habitat quality)對(duì)維持熱帶珊瑚島的植物物種多樣性尤其重要,而被動(dòng)取樣效應(yīng)(passive sampling effect)對(duì)熱帶大陸性海島的植物物種多樣性影響更為顯著(圖3)。
相關(guān)研究成果以“Different mechanisms underlie similar species-area relationships in two tropical archipelagoes”為題近期發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Plant Diversity(《植物多樣性》)(IF2022=4.8)上。華南植物園畢業(yè)博士生李盛春為論文第一作者,涂鐵要副研究員、張奠湘研究員及佐治亞理工學(xué)院蔣林教授為共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和科技部科技基礎(chǔ)專項(xiàng)項(xiàng)目等項(xiàng)目的支持。論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.pld.2023.08.006
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