落葉櫟樹在中國的地理替代分布及其氣候制約.pdf

1、櫟屬(Quercus L.)按落葉習性可自然分為落葉類型和常綠類型，我國落葉櫟類共有20個種和9個變種。落葉櫟是櫟屬中較為進化的一個類群，源于橫斷山區(qū)和云貴高原；除新疆外，全國各省都有落葉櫟的天然分布，一些親緣關系密切的樹種之間呈現(xiàn)出較為明顯的地理替代分布格局。本研究的目的在于：(1)應用BIOCLIM模型模擬預測落葉櫟類植物的潛在分布區(qū)，分析其目前的分布格局以及下一步的發(fā)展趨勢；(2)分析造成落葉櫟樹地理替代分布格局的主導氣候因子，探

2、討氣候因子對不同落葉櫟樹種地理分布格局的制約作用。
　　 本文以16個在中國具有成片天然分布區(qū)的落葉櫟樹種(包括變種)為研究對象，利用已核對的標本數(shù)據(jù)以及13個柵格化環(huán)境變量圖層(分辨率為1km×1km)，按照分類(全國廣布型、南方廣布型、南方狹域型和北方狹域型)和不分類(全部16種)兩種處理方式，通過BIOCLIM模型模擬得出了它們的潛在核心分布區(qū)和潛在邊緣分布區(qū)。在運行模型之前，除必選的海拔高程圖層外，采用了主成分分析(PC

3、A)的方法從30個候選的氣候變量圖層中篩選出對相應落葉櫟樹種的地理分布格局有較大影響的12個圖層作為輸入圖層。然后，本文通過比較兩種處理所得模擬結果的ROC(Receiver Operator Characteristic)曲線下方面積AUC(Area Under the Curve)，同時結合文獻分析來推測不同落葉櫟樹種地理分布格局的穩(wěn)定性及發(fā)展趨勢。結果表明，在無人類活動干擾且種源傳播不受阻礙的情況下，全國廣布型和南方廣布型落葉櫟目

4、前的分布格局在維持穩(wěn)定的基礎上有向周邊地區(qū)擴展的趨勢；南方狹域型和北方狹域型落葉櫟的分布格局則基本保持穩(wěn)定，短期內(nèi)發(fā)生擴散的可能很小。
　　 論文中計算了每個落葉櫟樹種所在分布范圍的氣候指標(共11個)，以便進行下一步的研究。以蒙古櫟(Q.mongolica)、遼東櫟(Q.wutaishanica)與槲櫟(Q.aliena)、銳齒槲櫟(Q.aliena var.acuteserrata)、北京槲櫟(Q.aliena var.pe

5、kingensis)這兩組地理替代系列為研究對象，分別采用獨立樣本t檢驗和單因素方差分析的方法，分析了氣候因子對其地理替代分布格局的主導作用。結果表明，冬季的低溫、較高的氣溫年較差和大陸度是蒙古櫟向東北替代遼東櫟的主要原因；槲櫟向北被北京槲櫟和銳齒槲櫟替代的主要原因是生長季高溫和冬季高溫對其分布的雙重制約；除最暖月(7月)最高溫外，北京槲櫟的各項水熱指標與另兩種槲櫟均存在極顯著差異，對冬季低溫和較大的年較差的適應可能是限制其向南分布的主