華南植物園揭示不同類型熱帶海洋島嶼具有不同的生物多樣性維持機制

    在遼闊的中國海域上，分布著數(shù)千個大大小小的海洋島嶼。這些海洋島嶼不僅是中國固有領土的一部分，也是確定國家領海范圍的重要依據(jù)；同時，這些島嶼為海洋植物、動物、微生物提供了不同于大陸的獨特的棲息地，是我國海洋生物資源不可替代的寶庫。以往由于海島考察費用高、難度大，對我國多數(shù)海洋島嶼生物多樣性和生物資源狀況的認知幾近空白。近年來，中國科學院華南植物園科研團隊選擇一些代表性的熱帶海洋島嶼（包括熱帶大陸性海島、熱帶火山島和熱帶珊瑚島）進行植物多樣性考察，旨在摸清我國熱帶海洋島嶼植物多樣性本底資料并解釋我國熱帶海洋島嶼植物群落組成、結構和維持機制。2022年10月，研究團隊在對近200個中國熱帶海洋島嶼進行植被和植物多樣性調查的基礎上，出版了《中國熱帶海島植被》（主編：涂鐵要、張奠湘、任海），描述了我國小型熱帶海洋島嶼的主要植被特征，記錄了11種植被型、86個群系、111個群叢。
       中國科學院華南植物園植物科學研究中心科研團隊在前期研究的基礎上選擇兩組不同類型的海洋島嶼，包括16個熱帶珊瑚島（西沙群島）和21個熱帶大陸性海島（萬山群島）（圖1），對589個樣方的植物物種多樣性數(shù)據(jù)和土壤元素進行了分析。結果表明雖然2組不同類型的海島植物物種多樣性分布格局均符合生物地理學經(jīng)典的“種-面積關系”理論（島嶼面積越大、物種多樣性越高），但是2組不同類型的海島存在不同的植物物種多樣性維持機制。對于熱帶珊瑚島而言，決定群落結構和植物物種多樣性的主要因素是土壤養(yǎng)分和空間距離，土壤Fe含量和 多樣性正相關；而對于大陸性海島而言，面積效應更加明顯、土壤養(yǎng)分的影響次之，土壤N含量和 多樣性負相關（圖2）。總體而言，生境質量（habitat quality）對維持熱帶珊瑚島的植物物種多樣性尤其重要，而被動取樣效應(passive sampling effect)對熱帶大陸性海島的植物物種多樣性影響更為顯著（圖3）。
       相關研究成果以“Different mechanisms underlie similar species-area relationships in two tropical archipelagoes”為題近期發(fā)表在學術期刊Plant Diversity（《植物多樣性》）（IF2022=4.8）上。華南植物園畢業(yè)博士生李盛春為論文第一作者，涂鐵要副研究員、張奠湘研究員及佐治亞理工學院蔣林教授為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃和科技部科技基礎專項項目等項目的支持。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pld.2023.08.006