东非沿海森林的植物丰富度、系统发育多样性和肯尼亚沿海地区植物的综合名录

来源 :中国科学院大学(中国科学院武汉植物园) | 被引量 : 0次 | 上传用户:eire
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生物多样性的本底资料及其自然分布式样,以及影响生物多样性的内在机制,对生态系统的研究和保护至关重要。然而,相关资料不足,妨碍了人们对生物多样性相关问题产生的原因以及重要性的认识,甚至难以避免生态系统的进一步损失。若某一地区缺乏对动植物区系详尽的清查,很难确定该地区受到威胁的生物资源。东非沿海森林是一个独特的生物地理区域,有多样的特有动植物群,因此被确定为世界生物多样性热点地区之一。然而,该地区植物生物多样性的分布模式仍然很不清楚。尽管该地区植物多样性的研究已有许多,但此前研究都将重点放在物种丰富度和珍稀、特有种的保护上,而对系统发育指标的保护关注较少。本研究旨在1)了解东非沿海森林维管植物的系统发育多样性、沿纬度的植物分布式样、特有植物的保护等级;2)提供一个最新的肯尼亚沿海森林地区植物名录,并统计该地区特有、受威胁和易受威胁的植物物种及其分布。本研究从Rain-bio数据库中共获得了采自东非沿海森林共32,922个标本记录,代表了 199科、1284属、5,056个物种(其中769特有种),分别占整个热带非洲已发现的科72.89%、属40.65%、种22.39%。该地区各植物生活型从北部到南部均有很大异质性。利用属级系统发育关系,计算了东非沿海森林植物的系统发育多样性(PD)和标准效应大小(SESPD),得到了东非沿海森林(0°-25°S)植物物种的纬向分布及其生活型分布式样。结果表明,东非沿海森林的系统发育多样性与物种丰富度呈正相关,大部分群落的SES.PD呈阳性,说明这些森林的物种亲缘关系较远,具有较高的系统发育多样性。因为东非沿海森林是高度碎片化的,SES.PD为负值的区域可能位于公路、农场上,因此这些区域系统发育多样性较低。另一种可能是某些区域较少或甚至没有进行过植物区系调查。此外,这些区域可能在植物采集中有偏差,例如采集者专注于特定类群,导致在系统发育分析上产生聚类的情形。为了验证物种丰富度沿纬度梯度递减的规律,绘制了东非沿海森林植物物种丰富度与纬度的关系图。结果表明,东非沿海森林的植物丰富度随着纬度的降低而增加,不过索马里附近的丰富度较低。向莫桑比克物种丰富度逐渐减少,是因为随着纬度的增加物种多样性减少,随着纬度的降低物种多样性增加这一原理。此外,莫桑比克物种丰富度的下降也可能存在采集工作较少的原因。而索马里记录的物种丰富度较低则可能是由于森林遭受砍伐造成的。对本研究所确定的东非沿海森林717种特有植物(分属于共90科、320属)的保护状况进行了评价。其中312个类群适用于IUCN红色名录评价标准3.1和2.3,分别占73.73%和26.28%,包括极度濒危(CR)39种、濒危(EN)102种、易危(VU)104种、近危(NT)19种、无危(LC)40种、数据缺乏(DD)8种。鉴于有39种特有物种被评估为极度濒危物种(CR)以及其他可能灭绝的物种之多,我们认为需要向外界发出警报,并收集更多的资料,根据标准2.3重新评估评估的一些物种,并制定严格的保护措施。此外,与先前研究东部沿海森林和弧形山脉的特有植物种类的相比较,本研究确定的特有植物数较低,因此除了需在该地区进行更多的植物区系调查外,也建议将东非沿海森林植物标本进行大规模数字化。通过大量的实地调查、标本和出版的专著等文献查阅,并综合BRAHMS数据库的数据,本研究编撰出了一个最新的肯尼亚沿海森林维管植物名录,包括2489种和100个种下分类单位(变种和亚种),其中包括90个特有种、72个外来种和120个被世界自然保护联盟(IUCN)《濒危物种红色名录》列入重要关注的物种。肯尼亚沿海森林维管植物占肯尼亚总植物区系的种类、属和科的比例分别为39.55%、63.78%和78.67%,也占东非沿海森林超过一半(51.20%)的植物物种。4.8%的肯尼亚沿海森林植物为濒危或近危,其中1种被评估为野生灭绝(EW),1 1种被评估为极度濒危(CR)。肯尼亚沿海地区特有种在各县之间分布不均,其中Kwale县分布有许多特有种,很少有物种是仅分布于一两个分布点。此外,本研究在肯尼亚沿海地区发现了3个新物种,分别为西番莲科的Adenia angulosa G.W.Hu&Q.F.Wang,葫芦科的Zehneria monocarpa G.W.Hu,V.M.Ngumbau&Q.F.Wang 和大戟科的Croton kinondoensis G.W.Hu,V.M.Ngumbau&Q.F.Wang。其中 Croton kinondoensis 这一新种得到了 ITS 和 trnL-F 的 DNA 序列数据的支持,系统树高度支持该新种在Adenophorus Group内,这一支包含约15种,之前均仅分布于马达加斯加和科摩罗群岛。该新种亲缘上最近的物种无乎都是分布在马约特岛和马达加斯加西北部。该种代表了本属从马达加斯加扩散到非洲大陆的一个新的散布案例。以上发现证明,肯尼亚沿海森林是一个关键的植物多样性中心,在肯尼亚植物区系和东非沿海森林植物多样性中具有重要地位,它拥有数百种仅在东非沿海地区发现的植物物种。因此,本研究不仅提供了肯尼亚沿海地区目前最新的植物名录,而且还提供了该地区的特有物种和特别关注的物种的信息,为自然保护主义者和政策制定者保护这一区域内残存的森林提供科学的指导。
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