中国特有华溪蟹属淡水蟹多样性格局及其保护空缺
王儒晓, 史博洋, 潘达, 孙红英
生物多样性
2025, 33 ( 8):
25123-.
DOI: 10.17520/biods.2025123
淡水蟹类是底栖大型无脊椎动物代表类群之一, 也是判断生态系统健康与否的关键指示生物, 但其物种多样性和遗传多样性并未得到有效保护。据此, 本研究以中国特有的华溪蟹属(Sinopotamon)淡水蟹类为例, 基于详尽的野外调查与文献资料汇总, 构建了该类群的物种分布数据库, 利用空间广义线性混合模型来评估影响其物种多样性与遗传多样性的关键环境因素; 通过将物种多样性和遗传多样性格局与现有保护地进行叠加分析, 以识别其多样性热点和保护空缺区域。研究结果表明, 华溪蟹属物种多样性分布中心位于云贵高原东北缘至浙闽丘陵之间的地区, 其物种多样性整体上呈现出由长江流域向南北边缘逐渐稀少的特点; 遗传多样性呈现出空间不均匀分布的特征, 山地区域的遗传多样性相对较高。物种多样性和遗传多样性之间存在显著的正相关关系, 海拔和年平均降水量等环境因子对两者具有显著的正向影响。华溪蟹属物种多样性和遗传多样性格局呈现显著的空间聚集性, 其热点主要分布于中国中南部的山地丘陵地带, 在该地区识别出4个保护空缺区域; 南岭山脉东段被识别为遗传多样性特有的热点区域。本文研究结果显示, 山地生态系统及暖湿气候在华溪蟹属淡水蟹物种多样性和遗传多样性的形成过程中发挥了关键作用。本研究强调了结合物种多样性和遗传多样性来规划自然保护区的必要性, 为中国淡水生态系统的未来生物多样性保护管理与决策提供了数据支撑和科学依据。
物种 Species | 分布点位数量 No. of distribution points | 序列数量 No. of sequences | 核苷酸多样性 Nucleotide diversity (π) | 物种 Species | 分布点位数量 No. of distribution points | 序列数量 No. of sequences | 核苷酸多样性 Nucleotide diversity (π) | | 尖叶华溪蟹 S. acutum | 132 | 10 | 0.05163 | 浏阳华溪蟹 S. liuyangense | 5 | 5 | 0.03215 | | 安徽华溪蟹 S. anhuiense | 4 | 6 | 0.05184 | 隆林华溪蟹 S. longlinense | 1 | 4 | 0.02150 | | 安远华溪蟹 S. anyuanense | 19 | 16 | 0.04329 | 娄底华溪蟹 S. loudiense | 9 | 9 | 0.04019 | | 白岩华溪蟹 S. baiyanense | 3 | 6 | 0.03639 | 麻阳华溪蟹 S. mayangense | 2 | 5 | 0.05047 | | 保康华溪蟹 S. baokangense | 1 | 3 | 0.02617 | 闽东华溪蟹 S. mindongense | 4 | 6 | 0.05184 | | 双叶华溪蟹 S. bilobatum | 12 | 6 | 0.03988 | 南岭华溪蟹 S. nanlingense | 10 | 6 | 0.05097 | | 茶陵华溪蟹 S. chalingense | 5 | 5 | 0.05271 | 矮小华溪蟹 S. nanum | 20 | 12 | 0.03767 | | 长安华溪蟹 S. changanense | 7 | 2 | 0.00100 | 宁岗华溪蟹 S. ninggangense | 4 | 4 | 0.05452 | | 浙江华溪蟹 S. chekiangense | 40 | 12 | 0.04959 | 斜缘华溪蟹 S. obliquum | 16 | 10 | 0.04623 | | 城口华溪蟹 S. chengkuense | 3 | 14 | 0.04780 | 小华溪蟹 S. parvum | 2 | 4 | 0.01121 | | 赤水华溪蟹 S. chishuiense | 8 | 3 | 0.00125 | 屏山华溪蟹 S. pingshanense | 7 | 8 | 0.05367 | | 叉肢华溪蟹 S. cladopodum | 48 | 10 | 0.04341 | 平原华溪蟹 S. planum | 29 | 4 | 0.02056 | | 隆突华溪蟹 S. convexum | 7 | 8 | 0.04840 | 融水华溪蟹 S. rongshuiense | 21 | 6 | 0.04112 | | 光泽华溪蟹 S. davidi | 50 | 18 | 0.05677 | 陕西华溪蟹 S. shensiense | 57 | 14 | 0.04377 | | 窄小华溪蟹 S. decrescentum | 5 | 7 | 0.04361 | 四股桥华溪蟹 S. siguqiaoense | 7 | 4 | 0.04860 | | 锯齿华溪蟹 S. denticulatum | 23 | 8 | 0.04493 | 直立华溪蟹 S. styxum | 24 | 7 | 0.03151 | 凹肢华溪蟹指名亚种 S. depressum depressum | 33 | 5 | 0.05059 | 圆顶华溪蟹 S. teritisum | 29 | 10 | 0.03007 | 凹肢华溪蟹商城亚种 S. depressum shangchengense | 5 | 3 | 0.03975 | 肿胀华溪蟹 S. turgidum | 4 | 10 | 0.03626 | | 峨边华溪蟹 S. ebianense | 12 | 2 | 0.03738 | 不等叶华溪蟹 S. unaequum | 10 | 3 | 0.04523 | | 峨眉华溪蟹 S. emeiense | 4 | 7 | 0.04700 | 万载华溪蟹 S. wanzaiense | 27 | 6 | 0.04586 | | 瘦肢华溪蟹 S. exiguum | 26 | 8 | 0.04433 | 巫山华溪蟹 S. wushanense | 5 | 9 | 0.04460 | | 福建华溪蟹 S. fukienense | 108 | 13 | 0.04671 | 湘西华溪蟹 S. xiangxiense | 30 | 17 | 0.04935 | | 复兴华溪蟹 S. fuxingense | 10 | 6 | 0.04810 | 新宁华溪蟹 S. xingningense | 3 | 6 | 0.04735 | | 汉阳华溪蟹 S. hanyangense | 11 | 7 | 0.03818 | 兴山华溪蟹 S. xingshanense | 21 | 5 | 0.03551 | | 河南华溪蟹 S. honanense | 64 | 9 | 0.04720 | 休宁华溪蟹 S. xiuningense | 1 | 3 | 0.03863 | | 会同华溪蟹 S. huitongense | 10 | 6 | 0.04125 | 修水华溪蟹 S. xiushuiense | 4 | 5 | 0.03925 | | 江口华溪蟹 S. jiangkuoense | 16 | 7 | 0.03810 | 雅安华溪蟹 S. yaanense | 9 | 12 | 0.05248 | | 将乐华溪蟹 S. jianglenense | 18 | 3 | 0.03701 | 长江华溪蟹陕县亚种 S. yangtsekiense shanxianense | 7 | 2 | 0 | | 绛县华溪蟹 S. jiangxianense | 6 | 12 | 0.04486 | 长江华溪蟹桐柏亚种 S. yangtsekiense tongbaiense | 25 | 2 | 0.04486 | | 九江华溪蟹 S. jiujiangense | 10 | 7 | 0.05714 | 长江华溪蟹指名亚种 S. yangtsekiense yangtsekiense | 85 | 13 | 0.04007 | | 绩溪华溪蟹 S. jixiense | 6 | 2 | 0.10093 | 黟县华溪蟹 S. yixianense | 6 | 5 | 0.00112 | | 凯里华溪蟹 S. kenliense | 6 | 4 | 0.04268 | 岳阳华溪蟹 S. yueyangense | 6 | 7 | 0.03792 | | 灌县华溪蟹 S. kwanhsienense | 12 | 4 | 0.03240 | 玉山华溪蟹 S. yushanense | 3 | 6 | 0.04922 | | 兰氏华溪蟹 S. lansi | 96 | 11 | 0.04330 | 遵义华溪蟹 S. zunyiense | 5 | 5 | 0.03178 | | 莲花华溪蟹 S. linhuaense | 3 | 6 | 0.05670 | 总计 Total | 291 | 490 | - |
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表1
华溪蟹属69个物种的分布点位数量和16S rDNA序列数量及其核苷酸多样性
正文中引用本图/表的段落
本研究总计获得490条16S rDNA序列, 用于估算网格单元中各物种的平均核苷酸多样性。这些序列来自69个物种, 约占本文研究种数的82%, 涵盖了291个分布点位(图1A, 附录8)。经过比对后的序列长度为535 bp, 核苷酸多样性(π)估算结果显示, 物种间的π值在0.00100-0.10093之间(表1)。1° × 1°网格内物种的遗传多样性的范围为0.00100- 0.05819 (附录9), 2° × 2°网格内物种的遗传多样性在0.01310-0.05182之间(附录10)。
鉴于这些区域所蕴含的生态价值和生物多样性, 开展有效的保护工作已刻不容缓。目前, 通过建立自然保护区进行就地保护, 被广泛认为是最有效的生物多样性保护策略之一(Grenyer et al, 2006; Primack, 2006)。近年来, 中国的自然保护区体系得到了显著扩展和完善(Chi et al, 2017; Zhang et al, 2017)。自2019年以来, 中国已有约15%的国土面积被纳入保护体系, 主要聚焦于陆生动植物的保护(Xu et al, 2017; https://www.mee.gov.cn/xxgk/hjyw/201909/t20190929_736260.shtml)。然而, 已有的研究表明, 全球约1/6的现存淡水蟹物种正处于较高的灭绝风险之中(Kawai & Cumberlidge, 2016; Zeng & Yeo, 2018; Alves et al, 2024), 但在中国现行的保护区体系中, 尚未明确将淡水蟹类纳入保护对象。
本文的其它图/表
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