久久久久大香线焦_中心概況-中國科學(xué)院中-非聯(lián)合研究中心

當前位置: 首頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 科研動(dòng)態(tài)

中-非中心研究團隊揭示肯尼亞山鳥(niǎo)類(lèi)垂直分布格局和形成機制

作者：來(lái)源：發(fā)布日期：2024-05-30

肯尼亞山(Mt. Kenya)位于非洲東部、肯尼亞中部，赤道橫穿山體北坡基部，是肯尼亞最高、非洲大陸第二高山，最高峰海拔高達5199 m。從1600 m的低海拔區域到山體主峰，肯尼亞山具有近3600 m的巨大海拔高差，原生生境隨海拔上升呈帶狀更迭分布，使得這里的生物多樣性十分豐富，是國際生物多樣性熱點(diǎn)東非山地(Eastern Afromontane)的重要組成部分。肯尼亞山各生物類(lèi)群的多樣性和分布格局得到了較多的關(guān)注。

圖1 肯尼亞山地理位置(虛線(xiàn)示東非大裂谷；底圖源自Wikimedia Commons)

圖2 肯尼亞山外貌。上圖：從Laikipia高原遠眺肯尼亞山(出處見(jiàn)水印)；下圖：從西北坡Sirimon Gate附近遠眺主峰群(高建云攝)。

自2013年中-非中心成立以來(lái)，中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所團隊聯(lián)合肯尼亞國家博物館等肯方科研機構，對肯尼亞脊椎動(dòng)物多樣性與分布格局進(jìn)行了考察和研究。2015年，中非雙方研究人員對肯尼亞山進(jìn)行了鳥(niǎo)類(lèi)系統抽樣調查，分別在東南迎風(fēng)坡Chogoria坡1800 ~ 3600 m以及西北背風(fēng)坡Sirimon坡2200 ~ 4000 m的海拔跨度上，各以200 m間隔分別設置了9個(gè)海拔帶，并以不固定半徑樣點(diǎn)法對各個(gè)海拔帶進(jìn)行了30個(gè)左右的樣點(diǎn)調查，最終調查獲得了105種(該區域)繁殖鳥(niǎo)類(lèi)沿海拔梯度的分布數據集。

近期，研究團隊基于該數據集分別從物種、譜系和功能3個(gè)維度研究了肯尼亞山鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的垂直梯度分布格局，運用零模型分析，檢驗了生態(tài)過(guò)程在鳥(niǎo)類(lèi)群落構建中的潛在驅動(dòng)作用，并運用偏最小二乘回歸分析(PLSR)探究了生態(tài)機制對鳥(niǎo)類(lèi)多樣性分布格局的影響。

圖3 肯尼亞山200m海拔梯度帶劃分方案及鳥(niǎo)類(lèi)調查樣點(diǎn)分布圖。(a)：肯尼亞山位置；(b)：海拔帶劃分方案及樣點(diǎn)分布圖，不同顏色表示不同海拔帶，黑色小十字符為調查樣點(diǎn)；(c)：示調查樣點(diǎn)間隔200m。底圖源自StatPlanet、Protected Planet、NASA Earthdata和Google Earth。

結果顯示，隨著(zhù)海拔升高，物種多樣性(SR)、絕對譜系多樣性(PDf)、絕對功能多樣性(FDpg)以及譜系平均配對距離(Pmpd)、功能平均配對距離(Fmpd)等多樣性指標在兩個(gè)坡面或整體肯尼亞山尺度上均表現為偏低海拔的單峰格局或單調遞減格局；譜系最近種間平均距離(Pmntd)在Chogoria坡面為遞減格局、Sirimon坡面為遞增格局，對于整體肯尼亞山為中海拔低谷格局；而功能最近種間平均距離(Fmntd)則主要表現為遞增格局。

這表明鳥(niǎo)類(lèi)多樣性隨著(zhù)海拔升高而逐漸降低，同時(shí)，反映了低海拔區域的鳥(niǎo)類(lèi)群落存在較高的功能冗余，而高海拔區域的群落具有更低的功能性狀近似程度。

圖4 鳥(niǎo)類(lèi)物種多樣性垂直梯度分布格局(陰影區域示95%置信區間，下同)

圖5 豐富度類(lèi)鳥(niǎo)類(lèi)譜系多樣性(PDf)和功能多樣性(FDpg)及其標準化效應值(ses.PDf和ses.FDpg)垂直梯度分布格局

圖6 離散度類(lèi)鳥(niǎo)類(lèi)譜系多樣性(Pmpd、Pmntd)和功能多樣性(Fmpd、Fmntd)垂直梯度分布格局

在與零模型群落進(jìn)行對比分析后，發(fā)現群落譜系結構表現為從發(fā)散到聚集的轉變，預示著(zhù)低海拔區域的鳥(niǎo)類(lèi)群落主要由種間競爭機制驅動(dòng)構建，而高海拔區域則主要由環(huán)境過(guò)濾機制主導。然而，群落功能結構未表現出特定的(顯著(zhù)的)分布格局或僅表現為微弱的遞增格局，擬合模型也基本位于隨機群落的期望值以下，且低海拔區域的功能結構具有更聚集的趨勢。

由此表明，基于群落功能結構的角度不能對群落構建機制清晰區分，鳥(niǎo)類(lèi)群落的組裝構建可能受到確定性過(guò)程、隨機作用等多種機制的綜合驅動(dòng)。群落譜系和功能結構間結果的差異性暗示著(zhù)演化和生態(tài)過(guò)程在肯尼亞山鳥(niǎo)類(lèi)群落構建中的復雜作用。

圖7鳥(niǎo)類(lèi)群落譜系結構(ses.Pmpd、ses.Pmntd)和功能結構(ses.Fmpd、ses.Fmntd)垂直梯度分布格局

在PLSR分析中，發(fā)現歸一化植被指數(NDVI)、植物物種豐富度(PSR)、增強植被指數(EVI)、氣溫年較差(TAR)、年均溫(AMT)、潛在蒸散量(ET0)、中域效應(MDE)等解釋因子與多樣性指標多為正相關(guān)關(guān)系，有力支持了以往研究中普遍用于解釋生物多樣性沿垂直梯度分布格局的初級生產(chǎn)力、水熱動(dòng)態(tài)、氣候穩定性等假說(shuō)。

圖8 解釋因子對肯尼亞山豐富度類(lèi)多樣性垂直分布格局的影響(VIP大于1指示解釋因子對多樣性具有重要解釋作用；紅色表示正相關(guān)，藍色表示負相關(guān)；下同)

圖9 解釋因子對肯尼亞山離散度類(lèi)多樣性垂直分布格局的影響

總體上，該研究擬合獲得的肯尼亞山鳥(niǎo)類(lèi)多樣性分布格局符合當前全球山地系統所發(fā)現的生物多樣性海拔梯度分布格局，驗證了從不同維度指標探究生物多樣性空間分布格局和形成機制研究的重要性和必要性；豐富了世界山地系統鳥(niǎo)類(lèi)生物多樣性垂直分布格局的研究，對尋求生物多樣性的海拔分布格局和形成機制的一般理解具有一定貢獻。

同時(shí)，該研究對于肯尼亞山鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的保護具有指導意義，例如低海拔區域由于較高的多樣性和功能冗余度，對于由于物種喪失引起的群落穩健性的維持具有重要意義，而高海拔區域則相反，氣候變化、干擾加劇等因素導致的物種喪失可能導致這些物種或生態(tài)功能的永久消失。

上述研究得到了中國科學(xué)院中-非聯(lián)合研究中心部署項目(SAJC202103)的支持。相關(guān)成果以“Patterns and mechanisms of bird community assembly along an Afrotropical elevational gradient in Kenya”為題在線(xiàn)發(fā)表于Global Ecology and Conservation。（論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gecco.2024.e02997）

中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所博士研究生高建云為論文第一作者，楊曉君研究員為通訊作者。中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所巖道、吳飛以及肯尼亞國家博物館Henry K. Ndithia、Titus Imboma、Alex S. Mutati、Onesmus KioKo、Patrick Gichuki和Esther N. Kioko為共同作者。

附件下載：

相關(guān)新聞

免费在线观看黄色毛片,国产日产韩国麻豆二区,欧美自拍丝袜亚洲,亚洲青青青网伊人精品