新疆天山南坡中段种子植物区系特征及其垂直分布格局研究

In order to solve the problem of the floristic complexity and their diversity distribution pattern in the southern slope of Tianshan Mountain in Xinjiang, taking the wild seed plants in the middle sections of southern slope of Tianshan Mountain as research object, using the field investigation of plants and existing species data, by the mathematical statistics and geostatistics methods, based on the theory of plant taxonomy，floristic geography and plant ecology, the floristic characteristics and floristic vertical distribution pattern of wild seed plants and the key environmental factors affecting species diversity were studied, the evolution of the flora, the spatio-temporal distribution, and the relationship with environmental change were clarified. The relationship between species richness, climate environment gradient, species evolution and migration factors were revealed. The results will enrich the flora theoretical research in Tianshan Mountain, and provide the scientific basis for regional resource protection and development.

针对新疆天山南坡植物区系复杂性及其多样性分布格局问题，以新疆天山南坡中段野生种子植物为研究对象，利用野外植物调查信息及现有的物种资料，运用数理统计及地统计学等方法，基于植物分类学、植物区系地理学及植物生态学理论，研究种子植物区系特征及其垂直分布格局及影响物种多样性分布的关键环境因子，探讨其植物区系的特点、性质、分布与环境变迁的关系，揭示物种丰富度与气候环境梯度、物种演化与迁移等因素之间的关系，丰富天山植物区系理论研究的内容，为区域资源保护与开发提供科学依据。

植物多样性垂直分布格局及其维持机制的研究可以有效揭示植物物种多样性分布特征及其影响环境因子，为区域物种资源的保护及可持续开发利用提供理论依据。新疆天山南坡是帕米尔-天山山地生物地理省物种较为丰富的生境区域，也是我国具有重要意义的生物资源和生物多样性关键地区之一。本研究以新疆天山南坡中段为研究区，以种子植物为研究对象，利用研究区大尺度的物种数据及群落尺度的物种样方调查数据，利用地统计学和数量生态学的理论与方法，从植物区系组成、特征及性质、植物区系海拔梯度格局、植物群落物种多样性分布格局及其影响环境因子等方面进行了系统、深入地研究。主要研究结果如下：新疆天山南坡南坡中段种子植物种类相对丰富，优势科现象明显，大种属和寡种属占据优势，共有种子植物87科、439属，1454种，分别占新疆种子植物科、属、种总数的75.65%、59.89%和40.57%；科内大科优势现象明显，趋向于集中在菊科（Composifa，188种）、禾本科（Graminae，184种）、豆科（Leguminosae，135种）等15个大科内；有新疆特有种55种，占新疆特有种20.91%；有各类珍稀濒危野生植物55种、残遗植物物种51种；科、属的植物区系地理成分均以温带地理成分为主，没有区系平衡点。科、属及种的物种丰富度均表现出随着海拔升高，丰富度先增加、后减少的单峰分布格局，峰值出现在中低海拔1900-2000m处；不同生活型植物沿海拔梯度的变化格局不同；世界成分比重沿海拔梯度的升高呈单峰分布结构；温带区系成分所占比重在海拔梯度上的分布呈缓慢上升趋势,这与温带区系植物耐低温，适合生长在高海拔地区的生态适应性是相吻合的；经TWINSPAN数量分类，126个群落样地被划分成合头草+琵琶柴+霸王-戈壁针茅+盐生草群落、天山猪毛菜+骆驼刺+裸果木群落、白皮锦鸡儿-草原苔草+针茅群落、线叶嵩草+委陵菜+大红红景天群落、雪岭云杉-刺叶锦鸡儿-苔草+早熟禾群落等25个群落类型。通过物种多样性指数与土壤环境因子及海拔因子间的RDA排序分析，影响植物群落物种多样性分布格局的主要环境因子是海拔、土壤水、有机质、全氮TN、全磷、有效氮和土壤总盐。