环境气候变化对中国串珠藻目植物的生态地理分异性影响研究

Combined effects of environmental and climatic change have great pressures on aquatic ecosystem. Batrachospermales is the most representative group in the freshwater red algae, which grows in clean and flowing springs and streams. It has a unique distribution pattern with obvious ecological and geographical differentiation. However, there is still not enough research on the ecology and geography distribution of Batrachospermales. Coupling the impact of environmental and climatic change on a large scale has not been literatured. China belongs to the modern distribution center of Batrachospermales, and has advantageous conditions for studying its ecological and geographical distribution and origin. This project intends to fully consider the dual impacts of environmental and climatic change and study the ecological and geographical differentiation of Batrachospermales in China at different spatial scales under the conditions of large regional scale. The major environmental and climatic elements that affect the ecophysiological distribution of the order will be revealed in a multi-spatial scale and dimension using GIS rasterization and buffer analysis methods. The characteristics of the key environmental and climatic factors at different scales will be extracted to explore the impact of these key influence elements on their possible origin and provide evidence for their possible origin. This research is of important scientific significance for enriching the research system of freshwater algal ecosystems and also has important practical significance for the conservation and restoration of this rare group.

环境和气候变化是淡水生态系统重要的影响要素。串珠藻目是淡水红藻门植物中最具代表性的类群，固着生长于洁净而流动的泉水和溪流中，具有独特的分布格局，生态地理分异性明显。但对串珠藻目生态地理分布的系统研究还不够深入，还没有在大区域尺度下耦合环境气候变化影响的报道。中国属串珠藻目植物的现代分布中心，研究其生态地理分布及起源有着得天独厚的条件。本项目拟在大区域尺度条件下，充分考虑环境气候变化的双重影响，在不同空间尺度层面上对中国串珠藻目植物生态地理分异性进行研究，采用GIS栅格化及缓冲区分析方法，在多空间尺度和维度下揭示影响串珠藻目植物生态地理分布的主要环境气候要素，并提取关键环境气候因子在不同尺度下对其生态分布影响特征，探讨这些关键影响要素对其可能起源的影响，为其可能起源提供佐证。这项研究对于丰富淡水藻类生态系统的研究体系，具有重要的科学意义，对这一珍稀类群的保护和恢复也具有重要的现实意义。

环境和气候变化是淡水生态系统重要的影响要素。串珠藻目是淡水红藻门植物中最具代表性的类群，固着生长于洁净而流动的泉水和溪流中，具有独特的分布格局，生态地理分异性明显。但之前对串珠藻目生态地理分布的系统研究还不够深入，还没有在大区域尺度下耦合环境气候变化影响的报道。中国属串珠藻目植物的现代分布中心，研究其生态地理分布及起源有着得天独厚的条件。通过本项目的执行，采集了中国串珠藻目植物样本的经纬度和一些重要环境和气候因子数据，充分考虑了环境和气候变化的双重影响，在不同空间尺度层面上对中国串珠藻目植物生态地理分异性进行了研究，采用GIS栅格化及缓冲区分析方法，包括采用方差分析、相关分析、逐步回归分析、主成分分析和线性判别分析等方法，在多空间尺度和维度下揭示了影响串珠藻目植物生态地理分布的主要环境和气候要素，并提取了关键环境和气候因子在不同尺度下对其生态分布影响的特征。根据方差分析和线性判别分析结果可知, 串珠藻属、熊野藻属和希斯藻属的地理分布和生长环境具有明显差异性。相关分析和主成分分析结果显示, 海拔高度、平均相对湿度、平均风速、最大可持续风速和大气压强是影响串珠藻属、熊野藻属和希斯藻属地理分布的重要环境因素。本研究还将研究范围扩展到了亚洲，部分类群扩展到了全球，研究水平也从属级延伸到部分属的种级，都得到了预期结果。通过对中国串珠藻目植物的补充采集，发现并报道了8个新种和1个新纪录种，丰富了中国串珠藻目植物的多样性。本项目的研究结果不仅可为我国乃至亚洲和世界淡水红藻生态地理分布和地理起源提供重要科学依据，同时也可为进一步丰富中国该目植物的多样性、保护和恢复濒危物种提供资料。