三江并流干暖河谷地区植物群落谱系结构特征

The three-parallel-rivers region is seated at Southeast Qinghai-Tibetan plateau. Due to the complexities of tectonic uplift, special geographic position, great mountains, deep erosion of rivers, three parallel rivers region contains the famous dry-warm valleys landscape and the unique flora in China, even in the world. This area is a natural laboratory for studying the plant-plant coexistence mechanism along spatial and temporal gradients because its variety habitat and the obvious phenology change. The extremely dry-warm climate in this area makes great difficulty to study in situ to explore the underlying coexistence mechanism among plants. In this study, we set a series samples at different niches and use the community phylogenetic structure, combining with multi-discipline theories and methods (especially landscape ecology and GIS) to make understanding of performance and mechanism of plant-plant coexistence along spatial and temporal gradients in dry-warm zone of three-parallel-rivers region.

三江并流地区位于青藏高原的东南部。由于地质历史事件复杂、地理位置特殊、山体高大、河流深切等原因，造就了本地区植物成分的复杂多样，使得该地区具有中国乃至世界上最具特色的干暖河谷景观以及植物区系。这里拥有极其显著的环境梯度和非常多样的生境类型以及明显的物候变化，是研究干暖河谷植物种类间物种共存空间格局及时间格局的理想场所。由于本区干暖河谷环境条件十分干旱炎热，条件艰苦，故本区域内干暖河谷植物种类间物种共存机制的研究开展的还很有限，特别是干暖河谷植物共存机制的群落谱系结构研究几乎处于空白阶段。. 本研究拟选择横断山三江并流地区干暖河谷生境，从群落谱系结构方面入手，以多学科(植物学、系统发育生物学、分子生态学、景观生态学、地理信息系统)理论为基础，从时间和空间不同维度，对干暖河谷物种多样性共存机制的表现形式，作用方式等进行分析和探索。

地理位置特殊的三江并流地区，由于山体高大、河流深切造就了复杂的生境和多样的植物，是研究物种共存的理想场所。我们以三江并流核心区的白马雪山为例，通过植物群落系统发育多样性空间格局来探讨极端生境内植物群落谱系结构特征和群落多样性维持机制；对分布区的九子母属和铁破锣属的叶绿体基因组进化、系统发育关系、物种形成过程进行研究；以研究区的纳帕海湿地不同生境、不同恢复（围栏禁牧）年限样地为对象探讨植物群落物种多样性与稳定性的关系；同时对研究区干热河谷特有植物白魔芋(Amorphophallus Albus)花器官防御选择进行了研究。主要结果如下：.（1）生境过滤作用、扩散限制以及竞争排斥作用共同形成了白马雪山高山带植物群落系统发育多样性格局形成原因及维持机制。在较低的海拔生境过滤占主导作用；在中海拔竞争排斥占主导作用；到了更高海拔生境过滤作用强于竞争排斥作用。扩散限制作用是不同生境中系统发育Beta多样性格局的形成原因和维持机制。.（2）估算出九子母属的分化时间为7.93 Ma，铁破锣属的分化时间为8.46 Ma，他们都处于中新世晚期，与地质运动和季风加强有关；漆树科和毛茛科祖先分布区重建也表明了东亚是物种的分布中心，在这个地区可能存在多个避难所，这两个属下物种的产生都是由于横断山脉的快速隆升所导致就地演化形成的。.（3）纳帕海湿地植物群落恢复年限越长物种多样性越高，稳定性也越高，物种多样性性在恢复演替过程中促进了群落的稳定性；同时优势种更替、种间关系、生态位宽度和重叠的变化在一定程度上影响了群落稳定性。围栏禁牧非常有利于湿地植物群落多样性和稳定性的保持。.（4）金沙江干热河谷特有植物白魔芋雌蕊中草酸钙晶体的含量最高，推测高含量是为了保护其胚珠，花序中草酸钙晶体含量最低的部位是不育区；仅雌蕊的甲醇提取物能够迅速杀死隐翅虫，其余部位的提取物在1分钟内不能杀死隐翅虫。白魔芋花序不同部位不同含量含量的草酸钙晶体是一种较为特殊的生存策略，既能延续后代，又能吸引传粉者。