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雅鲁藏布江河岸植物物种丰富度分布格局及其环境解释

拉琼1, 2, 扎西次仁1, 朱卫东1, 许敏1, 钟扬1, 2, , A;*()   

  1. 1 .西藏大学生命科学系与生物多样性研究所, 拉萨 850000
    2 .复旦大学生命科学学院进化与生态学系, 上海 200433
  • 收稿日期:2013-08-13 接受日期:2014-04-13 出版日期:2014-05-20
  • 通讯作者: 钟扬 E-mail:yangzhong@fudan.edu.cn
  • 基金项目:
    西藏自治区科技厅自然基金项目(2010)

Plant species-richness and association with environmental factors in the riparian zone of the Yarlung Zangbo River of Tibet, China

La Qiong1, 2, Zhaxi Ciren1, Weidong Zhu1, Min Xu1, Yang Zhong1, 2, *()   

  1. 1. Institute of Biodiversity, Department of Biology, Tibet University, Lhasa 850000
    2. Department of Evolution & Ecology, College of Life Sciences, Fudan University, Shanghai 200433
  • Received:2013-08-13 Accepted:2014-04-13 Online:2014-05-20
  • Contact: Zhong Yang E-mail:yangzhong@fudan.edu.cn

沿环境梯度物种多样性的分布格局及其环境影响因子的研究是生态学研究的重点内容之一。雅鲁藏布江是我国海拔最高的大河, 目前还没有针对其流域的河岸植物群落物种丰富度分布格局的系统研究。作者沿海拔梯度从雅鲁藏布江上游源头区至下游共设置了15个海拔样带, 在每个海拔样带随机取6个5 m×5 m样方, 共对90个样方的河岸植物群落物种组成和植被类型进行了调查, 共记录到238种维管束植物。DCA排序结果表明物种组成变化主要受海拔和经度控制。CCA排序区分出5种大的植被类型, 即高寒草甸或高寒草原、高山草原、两种亚高山灌丛草原和林缘灌丛植被。各植被类型的分布和变化主要受海拔和经度影响。雅鲁藏布江河岸植物物种丰富度沿海拔和经度梯度呈浅“U”形分布格局, 物种丰富度与年均降水量和植被盖度成显著正相关。

关键词: 环境因子, 植被类型, 海拔, 经度, 降雨量, 植被盖度

Studying patterns of species richness and their causal factors remain important topics in ecology. How species composition, richness and vegetation type change along environmental gradients within the riparian zone of Yarlung Zangbo River have been relatively little studied. Here, a total of 90 plots (6 plots×15 altitudinal transects) were sampled along an altitudinal gradient within this riparian zone. A total of 238 species of vascular plants were recorded, and results of a Detrended Correspondence Analysis indicated that both altitude and longitude play important roles in determining species composition. Canonical Correspondence Analysis showed that the 90 plots could be divided into five vegetation types, and that these vegetation types were affected most by altitude and longitude. We found a slightly inverted U-shaped relationship between species richness and altitude and longitude. Species richness was positively correlated with precipitation and vegetation cover.

Key words: environmental factor, vegetation type, altitude, longitude, precipitation, vegetation cover

表1

雅鲁藏布江河岸植物群落调查的15个海拔样带信息(每样带6个样方)"

海拔样带
Altitudinal transects
东经
E
北纬
N
海拔
Altitude (m)
样方号
Plot No.
年均降雨量
Precipitation (mm)
年均温
Temperature (℃)
行政区
County
1 83º25′ 30º01′ 4,593 1-6 290.8 -1.2 帕羊 Payang
2 83º58′ 29º44′ 4,580 6-12 290.8 -1.2 仲巴 Zhongba
3 85º17′ 29º19′ 4,490 13-18 400.0 4.5 萨嘎 Saga
4 87º34′ 29º07′ 4,010 19-24 296.8 6.6 拉孜 Lazi
5 88º15′ 29º21′ 3,892 25-30 350.0 6.35 通门 Tongmen
6 83º25′ 30º01′ 3,789 31-36 425.5 6.4 日喀则 Rikaze
7 90º23′ 29º16′ 3,716 37-42 325.2 6.9 尼木 Nimu
8 90º20′ 29º20′ 3,590 43-48 441.6 7.7 曲水 Qushui
9 90º51′ 29º16′ 3,620 49-54 367.5 8.6 贡嘎 Gongga
10 91º14′ 29º16′ 3,570 55-60 420.0 8.6 扎囊 Zhanang
11 91º36′ 29º15′ 3,580 61-66 379.4 8.4 乃东 Naidong
12 91º55′ 29º16′ 3,550 67-72 420.0 8.0 桑日 Sangri
13 92º32′ 29º08′ 3,230 73-78 491.6 9.1 加查 Jiacha
14 83º25′ 30º01′ 3,170 79-84 680.0 11.0 朗县 Langxian
15 93º02′ 29º02′ 2,950 84-90 686.0 8.3 米林 Milin

图1

雅鲁藏布江河岸植物物种DCA排序图。样方中出现频率很低的物种未在图中显示。"

表2

雅鲁藏布江河岸植物群落调查样方的DCA排序分析总结表"

排序轴 Axes 合计
Total
1 2 3 4
特征值总和 Eigenvalues 0.65 0.47 0.31 0.22
梯度长度 Length of gradient 5.95 5.96 3.26 2.61
物种与环境相关关系 Species-environment correlation 0.94 0.54 0.62 2.61
物种数据累计变异百分率 Cumulative percentage variance of species data 8.00 13.70 17.60 20.30
物种与环境关系累计变异百分率 Cumulative percentage variance of species- environment relationship 37.5 65.00 79.90 92.40
特征值总和 Sum of all eigenvalues 8.13
典范特征值总和 Sum of all canonical eigenvalues 1.72

图2

雅鲁藏布江流域河岸植物群落调查样方CCA排序图。图中数字表示样方号(样方号的详细信息见表1), 为了使图更为清晰少数样方未在图中展示。"

表3

雅鲁藏布江流域河岸植物群落调查样方CCA排序特征值、累计变异百分率以及环境因子与排序轴的相关关系"

排序轴 Axes
1 2 3 4 合计 Total
特征值总和 Eigenvalues 0.60 0.44 0.23 0.16 8.132
物种与环境相关系 Species-environment correlation 0.97 0.90 0.88 0.82
物种数据累计变异百分率 Cumulative percentage variance of species data 7.30 12.70 15.60 18.00
物种与环境关系累计变异百分率 Cumulative percentage variance of
species-environment relationship
43.4 72.3 88.3 100
海拔 Altitude 0.94 -0.27 -0.08 -0.04
年均降雨量 Annual average precipitation -0.54 0.51 0.61 0.24
年均温度 Annual average temperature -0.92 -0.18 0.18 0.29
经度 Longitude -0.94 -0.20 0.24 0.02
植被盖度 Vegetation cover -0.01 0.70 -0.23 0.49

表4

雅鲁藏布江流域5个环境因子之间的相关系数"

环境因子
Environmental factor
海拔
Altitude
降雨量
Precipitation
温度
Temperature
植被盖度
Coverage
经度
Longitude
海拔 Altitude 1.00
降雨量 Precipitation -0.78* 1.00
温度 Temperature -0.87* 0.59* 1.00
植被盖度 Vegetation cover -0.15 0.26 0.02 1.00
经度 Longitude -0.99* 0.75* 0.89* 0.13 1.00

图3

雅鲁藏布江中下游河岸植物物种丰富度与海拔(A)、经度(B)、纬度(C)、年均降雨量(D)、年均温(E)和植被盖度(F)之间的关系。最优拟合线都是根据一次曲线广义线性模型建立, 拟合线A、B和F极显著相关(P < 0.001), 拟合线D显著相关(P < 0.05), 拟合线C和E相关不显著。"

附图1

沿雅鲁藏布江流域设置的15个海拔样带(每个样带含6个样方)的位置"

附表1

雅鲁藏布江中、上游流域常见种子植物名录(根据哈钦松分类系统排列)"

科名
Family
中文名
Chinese name
拉丁名
Latin name
科名
Family
中文名
Chinese name
拉丁名
Latin name
松科 高山松 Pinus densata 十字花科 沼泽蔊菜 Rorippa islandica
柏科 香柏 Sabina pingii 十字花科 拟南芥属 Arabidopsis spp.
柏科 大果圆柏 Sabina tibetica 景天科 六叶红景天 Rhodiola sexifolia
柏科 巨柏 Cupressus gigantea 景天科 藏布红景天 Rhodiola sangpo-tibetana
麻黄科 单子麻黄 Ephedra monosperma 景天科 小景天 Sedum fischeri
杨柳科 山杨 Poulus davidiana 景天科 阔叶景天 Sedum roborowskii
杨柳科 藏川杨 Populus var. tibetica 虎耳草科 柱腺茶藨 Ribes orientale
杨柳科 清溪杨 Populus rotundifolia 蔷薇科 光秃绣线菊 Spiraea mollifolia var. glabrata
杨柳科 左旋柳 Salix var. suintegra 蔷薇科 拱枝绣线菊 Spiraea arcuata
杨柳科 垂柳 Salix babylonica 蔷薇科 钝叶栒子 Cotoneaster hebephyllus
杨柳科 筐柳 Salix cheilophila 蔷薇科 金露梅 Potentilla fruticosa
桦木科 白桦 Betula platyphylla 蔷薇科 钉柱委陵菜 Potentilla saundersiana
桦木科 糙皮桦 Betula utilis 蔷薇科 多裂委陵菜 Potentilla multifida
胡桃科 核桃 Juglans regia 蔷薇科 楔叶委陵菜 Potentilla cuneata
壳斗科 川滇高山栎 Quercus aquifolioides 蔷薇科 二裂委陵菜 Potentilla bifurca
荨麻科 西藏荨麻 Urtica tibetica 蔷薇科 蕨麻委陵菜 Potentilla anserina
藜科 菊叶香藜 Chenopodium foetidum 蔷薇科 砂生地蔷薇 Chamaerhodos sabulosa
藜科 猪毛菜 Salsola collina 蔷薇科 毛叶蔷薇 Rosa mairei
藜科 镰叶虫实 Corispermum falcatum 蔷薇科 绢毛蔷薇 Rosa sericea
藜科 西藏藜 Chenopodium tibeticum 豆科 紫苜蓿 Medicago sativa
蓼科 尼泊尔蓼 Polygonum nepalense 豆科 天蓝苜蓿 Medicago lupulina
蓼科 西伯利亚蓼 Polygonum sibiricum 豆科 砂生槐 Sophora moorcroftiana
蓼科 苦荞麦 Fagopyrum tataricum 豆科 毛果葫芦巴 Trigonella pubescens
蓼科 尼泊尔酸模 Rumex nepalensis 豆科 毛瓣棘豆 Oxytropis sericopetala
蓼科 荞麦 Fagopyrum esculentum 豆科 藏豆 Stracheya tibetica
石竹科 簇生卷耳 Cerastium fontanum subsp. trivale 豆科 多茎野豌豆 Vicia multicaulis
石竹科 藏西蝇子草 Silene moorcroftiana 豆科 变色锦鸡儿 Caragana versicolor
石竹科 改则雪灵芝 Arenaria gerzeensis 豆科 藏北锦鸡儿 Caragana gerardiana
毛茛科 日土女娄菜 Melandrium apricum var. ritu 豆科 鬼箭锦鸡儿 Caragana jubata
毛茛科 露蕊乌头 Aconitum gymnandrum 豆科 长爪黄耆 Astragalus hendersonii
毛茛科 腺毛唐松草 Thalictrum foetidum 豆科 劲直黄耆 Astragalus strictus
小檗科 三颗针 Berberis julianae 豆科 拟蒺藜黄耆 Astragalus tribulifolius
罂粟科 细果角茴香 Hypecoum leptocarpum 豆科 圆叶黄耆 Astragalus orbicularifolius
罂粟科 淡黄堇菜 Viola flavida 豆科 小叶棘豆 Oxytropis microphylla
罂粟科 锥花黄堇 Corydalis thyrsiflora 豆科 披针叶黄华 Thermopsis lanceolata
罂粟科 细果角茴香 Hypecoum leptocarpum 豆科 浪卡子岩黄耆 Hedysarum nagarzense
十字花科 异蕊芥 Dimorphostemon pinnatus 牻牛儿科 牻牛儿苗 Erodium stephanianum
十字花科 西藏念珠芥 Torularia tibetica 牻牛儿科 老鹳草 Geranium wilfordii
十字花科 藏芥 Phaeonychium parryoides 蒺藜科 蒺藜 Tribulus terretris
十字花科 宽叶独行菜 Lepidium latifolium 堇菜科 淡黄堇菜 Viola flavida
十字花科 头花独行菜 Lepidium capitatum 瑞香科 甘遂 Stellera chamaejasme
胡颓子科 江孜沙棘 Hippophea gyantsensis 玄参科 甘肃马先蒿 Pedicularis kansuensis
柳叶菜科 锡金柳叶菜 Epilobium sikkimense 玄参科 扭盔马先蒿 Pedicularis oliveriana
伞形科 窄竹叶柴胡 Bupleurum marginatum 苦苣苔科 卷丝苣苔 Corallodiscus kingianus
伞形科 垫状棱子芹 Pleurospermum 紫葳科 藏菠萝花 Incarvillea younghusbandii
伞形科 田葛缕子 Carum buriaticum 车前科 平车前 Plantago depressa
伞形科 密瘤瘤果芹 Trachydium verrucosum 茜草科 小叶野丁香 Leptodermis microphylla
报春花科 直立点地梅 Androsace erecta 茜草科 西南野丁香 Leptodermis purdomii
报春花科 西藏点地梅 Androsace mariae 茜草科 薄皮木 Leptodermis xizangensis
报春花科 垫状点地梅 Androsace tapete 忍冬科 毛花忍冬 Lonicera trichosantha
报春花科 禾叶点地梅 Androsace graminifolia 茜草科 拉拉藤一种 Galium sp.
报春花科 弯花点地梅 Androsace cernua 桔梗科 西南风铃草 Campanula colorata
报春花科 海乳草 Glaux maritima 菊科 昆仑蒿 Artemisia nanschanica
蓝雪科 荆苞紫金标 Ceratostigma ulicinum 菊科 猪毛蒿 Artemisia scoparia
蓝雪科 小角柱花 Ceratostigma minus 菊科 大花蒿 Artemisia macrocephala
木樨科 素方花 Jasminum officinale 菊科 藏白蒿 Artemisia younghusbandii
马钱科 戟叶醉鱼草 Buddleja hastata 菊科 冻原白蒿 Artemisia stracheyi
马钱科 皱叶醉鱼草 Buddleja crispa 菊科 小球花蒿 Artemisia moorcroftiana
龙胆科 圆齿龙胆 Gentiana crenulato-truncata 菊科 藏沙蒿 Artemisia wellbyi
龙胆科 麻花艽 Gentiana straminea 菊科 伊朗蒿 Artemisia persica
龙胆科 铺散肋柱花 Lomatogonium thomsoni 菊科 臭蒿 Artemisia hedinii
龙胆科 湿生扁蕾 Gentianopsis paludosa 菊科 二色香青 Anaphalis bicolor
龙胆科 扁蕾 Gentianopsis barbat 菊科 美叶藏菊 Dolomiaea calophylla
龙胆科 毛萼獐牙菜 Swertia hispidicalyx 菊科 毛香火绒草 Leontopodium stracheyi
龙胆科 小毛萼獐牙菜 Swertia hispidicalyx var. minima 菊科 灰果蒲公英 Taraxacum maurocarpum
紫草科 微孔草 Microula sikkimensis 菊科 西藏还羊参 Crepis tibetica
紫草科 长叶微孔草 Microula trichocarpa 菊科 西藏蒲公英 Taraxacum tibetanum
紫草科 西藏微孔草 Microula tibetica 菊科 拉萨狗娃花 Heteropappus gouldii
紫草科 丛茎滇紫草 Onosma waddellii 菊科 青藏狗娃花 Heteropappus boweri
紫草科 密花毛果草 Lasiocaryum densiflorum 菊科 小白酒草 Conyza canadensis
唇形科 高原香薷 Elsholtzia feddei 菊科 铺散亚菊 Ajania khartensis
唇形科 密花香薷 Elsholtzia densa 菊科 头花独行菜 Lepidium capitatum
唇形科 匍匐风轮菜 Clinopodium repens 菊科 木根香青 Anaphalis xylorhiza
唇形科 螃蟹甲 Phlomis younghusbandii 菊科 牛膝菊 Galinsoga parviflora
唇形科 白花枝子花 Dracocephalum heterophyllum 菊科 苦苣菜 Sonchus oleraceus
唇形科 穗花荆芥 Nepeta laevigata 菊科 川西千里光 Senecio solidagineus
唇形科 粘毛鼠尾草 Salvia roborowskii 菊科 同色香青 Anaphalis bicolor var. subconcolor
唇形科 川藏香茶菜 Rabdosia pseudo-irrorata 菊科 臭蚤草 Pulicaria insignis
茄科 龙葵 Solanum nigrum 菊科 尼泊尔大丁草 Leibnitzia nepalensis
茄科 山莨菪 Anisodus tanguticus 菊科 拉萨雪兔子 Saussurea kingii
茄科 颠茄 Atropa belladonna 菊科 山苦荬 Ixeris chinensis
玄参科 齿叶玄参 Scrophularia dentata 菊科 秋鼠曲草 Gnaphalium hypoleucum
玄参科 肉果草 Lancea tibetica 菊科 鼠曲草 Gnaphalium affine
菊科 无茎黄鹌菜 Youngia simulatrix 禾本科 藏布三芒草 Aristida tsangpoensis
菊科 细梗黄鹌菜 Youngia gracilipes 禾本科 白草 Pennisetum flaccidum
菊科 风毛菊 Saussurea stoliczkai 禾本科 虎尾草 Chloris virgata
禾本科 矮草沙蚕 Tripogon humilis 禾本科 马唐 Digitaria sanguinalis
禾本科 垂穗披碱草 Elymus nutans 莎草科 细秆藨草 Scirpus setaceus
禾本科 紫花针茅 Stipa purpurea 莎草科 日喀则嵩草 Kobresia prainii
禾本科 丝颖针茅 Stipa capillacea 莎草科 大花嵩草 Kobresia macrantha
禾本科 固沙草 Orinus thoroldii 莎草科 矮生嵩草 Kobresia macrantha
禾本科 中亚早熟禾 Poa litwinowiana 莎草科 喜马拉雅嵩草 Kobresia royleana
禾本科 赖草 Leymus secalinus 莎草科 矮生嵩草 Kobresia macrantha
禾本科 三角草 Trilkeraia hookeri 莎草科 高山嵩草 Kobresia pygmaea
禾本科 垂穗鹅观草 Roegneria nutans 莎草科 华扁穗草 Blymus sinocompressus
禾本科 麦宾草 Elymus tangutorum 莎草科 青藏苔草 Carex moorcroftii
禾本科 拂子茅 Calamagrotis epigejos 莎草科 糙嘴苔草 Carex scabrirostris
禾本科 旱雀麦 Bromus tectorum 天南星科 黄苞南星 Arisaema flavum
禾本科 落芒草 Oryzopsis munroi 百合科 卷叶黄精 Polygonatum cirrhifolium
禾本科 小画眉草 Eragrostis minor 百合科 西藏天门冬 Asparagus tibeticus
禾本科 黑穗画眉草 Eragrostis nigra 百合科 穗花韭 Milula spicata
禾本科 棒头草 Polypogon fugax 百合科 粗根韭 Allium fasciculatum
禾本科 草地早熟禾 Poa pratensis 百合科 青甘韭 Allium przewalskianum
禾本科 西藏早熟禾 Poa tibetica 鸢尾科 锐果鸢尾 Iris goniocarpa
禾本科 中亚早熟禾 Poa litwinowiana 兰科 西藏阔蕊兰 Peristylus elisabethae
禾本科 洽草 Koeleria cristata
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