中國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物分布格局范文

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嚙齒動物的概念分為廣義和狹義兩種。本文采用的嚙類動物(Glires)這個概念既不同于林奈寫作論文時期的嚙類(Glires),也與原來的嚙齒動物(Rodentia)不同,它是兔形目和嚙齒目動物的合稱[1]。嚙類動物是一類重要的小哺乳動物,因其種類多,分布廣,適應(yīng)多種生境,成為動物地理學(xué)研究的重要對象和生物多樣性的指示類群。一些種類與人類關(guān)系密切,有的還是疫病的傳播者,其區(qū)系分布一直受到人們的密切關(guān)注,國內(nèi)學(xué)者開展了大量的區(qū)系調(diào)查工作,并對不同區(qū)域的分布規(guī)律進行了有意義的探討[2~11],這些工作為我們進一步開展大尺度的嚙類動物地理分布規(guī)律研究積累了寶貴的資料。

我國的濕潤半濕潤地區(qū)地理跨度大,地形地貌復(fù)雜多樣,景觀異質(zhì)性程度高,氣候由熱帶、亞熱帶一直過渡到寒溫帶,生物多樣性的分布復(fù)雜多樣。在動物地理區(qū)劃上,該地區(qū)跨東洋和古北兩界,區(qū)系成分復(fù)雜。此外,該區(qū)域是我國人口的主要聚集地,人類活動對自然環(huán)境和生物多樣性的影響深廣。因此,研究該地區(qū)嚙類動物地理分布的規(guī)律對鼠害防控和生物多樣性資源管理具有重要意義。本文通過對我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物的分布資料進行系統(tǒng)整理,從物種組成、豐富度格局和物種組成的地區(qū)分異幾個方面探討我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物的分布格局。

1地理分區(qū)與自然概況中國濕潤半濕潤地區(qū)位于我國的東部和北部。

本文將中國綜合自然地理區(qū)劃部分中的東部季風(fēng)區(qū)(濕潤區(qū)和半濕潤區(qū))及青藏高原區(qū)的半濕潤地區(qū)作為本研究的工作范圍,大致位于東經(jīng)92°~135°,北緯4°15′~53°31′范圍內(nèi);因資料所限,臺灣島和海南島以外的中國海洋島嶼未包括在內(nèi)。本地區(qū)以低海拔地形為主,大部分地面在海拔1000m以下,包括平原、盆地、高原、丘陵、山地等多種地形;地處東亞及東南亞季風(fēng)區(qū),受季風(fēng)影響氣候濕潤或較濕潤,在東北和華北,濕潤程度隨距海洋距離的增加而減少;氣溫隨緯度變化呈帶狀分布;天然植被以森林為主,有一部分森林草原;為我國主要的農(nóng)墾地區(qū),目前除極少數(shù)地方外,大部分天然森林已不復(fù)存在,可以開墾的地方幾乎全部開辟為農(nóng)田。人類活動成為影響物種分布和分布區(qū)演化的重要因素。周立志等的研究結(jié)果表明,喜馬拉雅山南坡、大興安嶺西南麓、阿爾泰山地和祁連山東段在嚙齒動物物種成分和生態(tài)型組成上,都明顯有別于我國其他干旱地區(qū),尤為突出的是寒濕型所占比例最高。從動物地理學(xué)角度來看,這些地區(qū)應(yīng)歸屬于濕潤區(qū)[9]。鑒于這些地區(qū)嚙類動物的分布特征已有充分的研究和討論,本文不再贅述。

2研究方法

2·1分布資料的收集和整理我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物物種分布資料主要來源于中國動物志、各地方動物志、已公開發(fā)表的記錄有嚙類動物物種分布信息的論文[2~8,12~33],以及中國科學(xué)院動物研究所標(biāo)本館中館藏嚙類動物標(biāo)本的采集記錄。參考《嚙齒動物學(xué)》中的分類系統(tǒng)[1]制訂出本地區(qū)嚙類動物系統(tǒng)分類名錄,對這些物種的分布信息和適宜生境進行系統(tǒng)整理和分析。2·2物種分布圖的繪制對收集到的嚙類動物分布地點進行了校對和分析,利用MapInfo軟件,將分布地名轉(zhuǎn)化為地理坐標(biāo),并進一步形成物種分布點的數(shù)字化地圖。根據(jù)Scott[34]和周立志[35]預(yù)測動物分布的方法,結(jié)合物種地理分布數(shù)據(jù)及其適宜生境的分布范圍,應(yīng)用GIS的空間分析功能確定物種分布范圍:有分布記錄有適宜生境的,以適宜生境的范圍為其分布范圍;相鄰的無分布記錄的縣,但有連續(xù)的適宜生境分布到該縣,且沒有明顯地理阻隔的,作為該物種的潛在分布范圍;無分布記錄的孤立適宜生境,不作為該種的分布范圍;有歷史分布記錄,無適宜生境的,不作為該種分布范圍。根據(jù)中國資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(1∶4000000比例尺)中的地形地貌等其他生境要素,對分布圖進一步修訂和核準(zhǔn)。2·3嚙類動物分布格局的研究為了便于與干旱區(qū)嚙類動物分布格局的比較,我們參考周立志等研究中國西部干旱地區(qū)嚙類動物分布規(guī)律的方法[9,10],采用6470km2等面積柵格作為基本地理單元,將我國濕潤半濕潤地區(qū)劃分為939個地理單元。在MapInfo軟件中,將各個物種的分布圖進行疊加,利用查詢功能,計算了939個地理單元中的物種數(shù),以揭示我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類物種豐富度的分布格局。提取地理單元中的物種分布數(shù)據(jù)(二元數(shù)據(jù),有分布為1,無分布為0),采用Jaccard系數(shù)計算相似性矩陣[36],采用組間平均鏈鎖法(Between-groups)[37],對地理單元進行層次聚類分析(SPSS10·0軟件),以揭示我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物在不同地區(qū)分布的分異狀況。

3結(jié)果

3·1嚙類動物的物種組成我國濕潤半濕潤地區(qū)共有嚙類動物156種,隸屬于2目、12科、62屬(表1),占我國嚙類動物物種總數(shù)219種[1]的71·23%,占世界嚙類動物所有種類的6·59%。在我國,僅分布在濕潤半濕潤地區(qū)的嚙類動物84種,占我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物物種數(shù)的53·85%,占全國嚙類動物物種數(shù)的38·36%。嚙類動物的物種多樣性在我國濕潤半濕潤地區(qū)的地理單元中,云南西北部高黎貢山及鄰近地區(qū)的物種豐富度最高,超過50種;其次是云南南部和西部的大部分地區(qū)、四川省中部的橫斷山地、甘肅南部至陜西秦嶺等地區(qū),物種數(shù)40~49種;再次是云南省東部、廣西省的西部和北部、貴州省及其鄰近地區(qū)的山地,以及鄂西、陜南、重慶的大巴山地區(qū),地理單元中嚙類動物的物種數(shù)在30~39種之間;西藏東部、四川西北部和四川盆地、湖南省的西部和南部、廣西東南、廣東北部、海南、江西、福建、臺灣、浙江、安徽的皖南山地、河南西部、陜西東北、山西、河北的北部、北京、天津,以及東北濕潤區(qū)與干旱區(qū)的交界地區(qū),物種豐富度一般,在20~29種之間;而江蘇北部沿海、山東半島到河北東南部的物種豐富度最低,局部地區(qū)物種數(shù)不到10種;其余地區(qū)豐富度也較低,在10~19種之間(圖1)。

3·3嚙類動物分布的地區(qū)分異依據(jù)我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物在各地理單元中有無分布的數(shù)據(jù)進行聚類分析,結(jié)果表明:當(dāng)距離系數(shù)為0·364時,939個地理單元被聚為10組;當(dāng)距離系數(shù)為0·290時,進一步被聚為5組;當(dāng)距離系數(shù)為0·217時,聚為3組;當(dāng)距離系數(shù)為0·143時,聚為2組(圖2)。由于進行聚類分析的目的是為了劃分地理單元組,并顯示各單元組之間物種組成的親疏關(guān)系,反映在聚類樹狀圖上即為各“支”的合并步驟。因此,本文僅給出939個柵格單元被聚為10組之后的聚類結(jié)果。

當(dāng)?shù)乩韱卧鄢?0組時,這10個地理區(qū)域分別是,ⅠA:東北平原、大小興安嶺和長白山;ⅠBa:冀熱山地、河南中部山地、黃土高原、河套平原到賀蘭山和隴西山地;ⅠBb:華北平原;ⅡAa1:甘肅蘭州以南以西的甘、青、川三省臨界地區(qū)經(jīng)四川西北部到西藏昌都地區(qū)的察雅、八宿一帶;ⅡAa2:西藏東部山地、拉薩市及其以北地區(qū)和青海南部山地;ⅡAb1:西藏南部雅魯藏布江以南地區(qū);ⅡAb2:西藏東南部的墨脫和察隅地區(qū);ⅡBa1:北到大巴山、大別山一線,南到海南島,西到橫斷山脈,東到東南沿海的廣大區(qū)域;ⅡBa2:秦嶺、大巴山地向西到甘肅東南部和四川北部的山地;ⅡBb:臺灣(圖3)。

圖2基于嚙類動物物種組成的我國潤濕半濕潤區(qū)地理單元聚類分析樹狀圖Fig·2Clusterdendrogrambasedonthespeciesdistributionofgliresinhumidandsemi-humidregionsofChina采用Jaccard系數(shù)計算相似性矩陣,組間平均鏈鎖法進行聚類;圖中的編號所代表的地理單元組見正文;標(biāo)尺顯示距離系數(shù)。Distanceindex:Jaccardindex;Clusteranalysismethod:Between-groups.Seethetextforthemeaningsofthegroupcodes,distanceindexwasgivenunderthefigure.當(dāng)聚為5組時,分別是Ⅰ:華北平原南端和秦嶺一線以北的我國北方大部分地區(qū);ⅡAa:甘肅蘭州以南以西的甘、青、川三省臨界地區(qū)經(jīng)四川西北部到西藏東部山地、拉薩市及其以北地區(qū)和青海南部山地;ⅡAb:西藏南部雅魯藏布江以南地區(qū)、以及西藏東南部的墨脫和察隅地區(qū);ⅡBa:北到大巴山、大別山一線,南到海南島,西到甘肅東南部和四川的橫斷山地,東到東南沿海的廣大區(qū)域;ⅡBb:臺灣。聚為3組時,我國北部為一組(Ⅰ),甘肅·58·動物學(xué)雜志ChineseJournalofZoology43卷圖3我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物地理單元組區(qū)劃分示意圖Fig.3Divisionofgeographicalunitgroupsofthehumidandsemi-humidregionofChina本圖顯示地理單元分成10組時的情況;地理單元組編碼對應(yīng)圖2中的編碼。Thismapshowed10groupsbyClusterAnalysis,thecodeshereassameasthoseinfig.2.Thelegendassameasthoseinfig.1.蘭州以南以西地區(qū)經(jīng)青海南部、四川西北部到西藏東部的山地為一組(ⅡA),南部包括海南和臺灣為一組(ⅡB)。當(dāng)聚為2組時,ⅡA和ⅡB聚為一組,形成將我國濕潤半濕潤地區(qū)分為南北兩大片的格局。

4討論

我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物占我國嚙類動物種數(shù)的71·23%。其中,在我國僅分布在濕潤半濕潤地區(qū)而干旱地區(qū)無分布的嚙類動物84種,占我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類物種數(shù)的53·85%,占全國嚙類種數(shù)的38·36%。據(jù)周立志等[38]的統(tǒng)計,我國干旱地區(qū)的嚙類動物共有119種,占全國總數(shù)的58·3%。其中67種為我國干旱地區(qū)特有。與干旱區(qū)相比,我國濕潤半濕潤地區(qū)的物種資源更為豐富。我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物物種豐富度高的區(qū)域主要有兩個:一個是由陜西秦嶺向南·59·5期邢雅俊等:中國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物的分布格局南部到四川盆地西緣山地。這是我國濕潤地區(qū)向干旱地區(qū)過渡的區(qū)域。從干旱地區(qū)嚙類動物的多樣性分布狀況來看,在祁連山、賀蘭山等干旱區(qū)的邊緣地帶,同樣出現(xiàn)物種多樣性相對較高的情況[10]。并且,從該區(qū)域往北,濕潤區(qū)與干旱區(qū)交界地區(qū),嚙類動物的物種豐富度均高于遠(yuǎn)離交界地區(qū)的核心區(qū)。這些景觀過渡區(qū)中物種多樣性高的現(xiàn)象印證了生態(tài)學(xué)上的邊緣效應(yīng);另一個是占云南省西部和四川省中南部的橫斷山區(qū)。橫斷山區(qū)屬于地理環(huán)境非常復(fù)雜并具有多種垂直帶狀分布特征的地區(qū),小型獸類的物種較為豐富[11]。該區(qū)還是連接中南半島和大陸的橋梁,是動物自中南半島分布至我國的通道,物種豐富度較高[39]。一般來說,高的景觀異質(zhì)性對生物多樣性有利[40]。無論是濕潤區(qū)-干旱區(qū)的過渡區(qū)域,還是山地-平原的景觀交錯地帶,或是高山-低谷相間的垂直性地帶,都可以歸結(jié)為較高的景觀異質(zhì)性,這些地區(qū)出現(xiàn)較高的物種豐富度,再次印證了空間異質(zhì)性對生物多樣性有利這一觀點。我國濕潤半濕潤地區(qū)為我國主要的農(nóng)耕區(qū),人口眾多,人類活動對自然地理環(huán)境的影響十分巨大。本研究的結(jié)果中河北東南部、山東、河南、江蘇、安徽的長江以北地區(qū)、長江三角洲、湖南湖北的沿江地區(qū)以及四川盆地等地,嚙類動物物種豐富度均較低。而這些地區(qū)的人口密度均超過300人/km2,在全國范圍內(nèi)屬于人口密度較高的區(qū)域[41]。因此可以推測,較高的人口密度和頻繁的人類活動可能對這些地區(qū)嚙類動物的物種豐富度造成重要影響。根據(jù)嚙類動物物種組成的地區(qū)分異情況可以看出,我國濕潤半濕潤地區(qū)主要可以分為三個大區(qū):東部季風(fēng)區(qū)沿長江下游-秦嶺一線分為南北兩大區(qū)域,另一區(qū)域為青藏高原的半濕潤區(qū)。季風(fēng)區(qū)北部的物種組成在區(qū)系上屬古北界,其南部則屬于東洋界,而青藏高原東部半濕潤區(qū)的物種組成帶有獨特的高寒和高原特色。物種組成的地區(qū)分異是自然地理環(huán)境和動物區(qū)系的歷史發(fā)展共同作用的結(jié)果。

摘要:系統(tǒng)收集并整理了我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物的地理分布資料,基于GIS技術(shù),通過生境分析,確定了每個物種的分布范圍,采用6470km2的等面積柵格作為地理分布單元,系統(tǒng)研究我國濕潤半濕潤地區(qū)嚙類動物地理分布規(guī)律。我國濕潤半濕潤地區(qū)有嚙類動物156種,隸屬于2目、12科、62屬,占我國嚙類動物總數(shù)的71·23%。地理單元的物種豐富度分析結(jié)果表明,云南西部到四川中部的橫斷山區(qū)、陜西秦嶺和甘肅南部山地的嚙類動物豐富度較高;河北省東南部、山東、河南、江蘇、安徽的長江以北地區(qū)及長江三角洲、湖南和湖北的沿江地區(qū)以及四川盆地等地物種豐富度較低。地理單元有無物種分布的層次聚類分析結(jié)果表明,我國濕潤半濕潤地區(qū)分為三大區(qū)域:東部季風(fēng)區(qū)的南北兩區(qū)(以長江下游-秦嶺一線分界),以及青藏高原的半濕潤區(qū)。

關(guān)鍵詞:中國濕潤半濕潤地區(qū);嚙類動物;GIS;地理分布;物種豐富度

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