張志達(dá),于應(yīng)文*,花立民,蒲訓(xùn),王虎成,梁天剛
(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州730020;2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,甘肅 蘭州730070;3.蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,甘肅 蘭州730000)
物種分布區(qū)是生物與環(huán)境長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果,對(duì)生物多樣性保護(hù)具重要意義,是生物多樣性研究的重要議題[1];許多學(xué)者對(duì)物種多樣性分布格局做了大量研究[2-5]。在植物物種多樣性方面,提出大量假說或理論,包括影響物種多樣性分布面積的島嶼假說[6]、影響物種多樣性分布格局主導(dǎo)因素的能量假說[7]、影響物種多樣性主導(dǎo)因素的生境異質(zhì)理論[8],以及 Rapoport法則理論[9]和中間膨脹假說等[10]。迄今為止,由于各地區(qū)地理生境條件差異懸殊,還沒有任何一種假說或理論能完全解釋所有地區(qū)物種多樣性分布規(guī)律。利用各類植物志及科考報(bào)告資料作為基礎(chǔ)資料,結(jié)合GIS技術(shù),用地圖形式直觀表達(dá)物種多樣性分布格局,是一種較為成熟方法;如應(yīng)俊生[11]、李果等[12]、以及張殷波和馬克平[13]分別對(duì)基于省域尺度的我國(guó)種子植物、裸子植物和重點(diǎn)野生保護(hù)植物分布規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)我國(guó)種子植物分布南高北低,確定3個(gè)植物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)保護(hù)區(qū);馮建孟[14]通過對(duì)省域尺度的中國(guó)種子植物物種多樣性分布格局進(jìn)行分析,并用氣候因素對(duì)其分布格局進(jìn)行解釋。
甘肅省深居我國(guó)內(nèi)陸,地域狹長(zhǎng),生境條件地域之間差異很大,其植物資源豐富多樣,具有很強(qiáng)的地理過渡性質(zhì),對(duì)中國(guó)植物物種的構(gòu)成具有重要影響。據(jù)《甘肅植被》[15]記載,甘肅省主要有10個(gè)植被類型組,32個(gè)植被型,49個(gè)植被亞型和252個(gè)群系。以往甘肅省植物研究都以特定植物類群、科屬,或特定地理單元(如自然保護(hù)區(qū)、旅游景點(diǎn)、著名山系、著名河流、天然林區(qū),著名牧場(chǎng))或特殊景觀類型(如沼澤、荒漠、沙漠等)為研究對(duì)象,集中在植物種區(qū)系組成和起源、分布、功效等方面[16-25]。但全省縣域尺度野生維管植物種地理分布格局的量化系統(tǒng)研究尚處空白。基于此,利用大量已有文獻(xiàn)資料和植物標(biāo)本,結(jié)合野外調(diào)查與專家咨詢,建立甘肅省野生維管植物縣域尺度分布的空間數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行甘肅省植物多樣性分布格局研究,對(duì)甘肅省植物物種數(shù)、種域分布和分化度及其相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析;并利用植物物種空間相似度關(guān)系,對(duì)甘肅省野生維管植物的分布進(jìn)行分區(qū)劃分,為甘肅省植物多樣性地理分布格局特征分析與植物資源的開發(fā)利用和保護(hù)提供重要理論依據(jù)。
甘肅省位于中國(guó)西北內(nèi)陸,處黃土高原、青藏高原、內(nèi)蒙古高原交匯處,地理坐標(biāo)為北緯32°31′~42°57′,東經(jīng)92°13′~108°46′。省內(nèi)東西蜿蜒1600多km2,縱橫45.37萬(wàn)km2,地形復(fù)雜多樣,海拔560~5800 m,地勢(shì)自西南向東北傾斜,山地、高原、沙漠、河谷、戈壁交錯(cuò)分布;有阿爾金斯山、祁連山、小隴山、六盤山、子午嶺和秦嶺等[16]。全省大致分6個(gè)區(qū)域,即隴南山地、隴中黃土高原、甘南高原、河西走廊、祁連山地、河西走廊以北地帶。甘肅深居內(nèi)陸,遠(yuǎn)離海洋,屬溫帶季風(fēng)氣候,具有亞熱帶、暖溫帶、溫帶等多種氣候類型。年均溫由祁連山0℃向北遞升至8℃,東南白龍江流域達(dá)15℃;1月最冷,月均溫由北部的-12℃向東南至白龍江流域的3℃;7月最熱,月均溫由北向東南從15℃升至25℃。從東南到西北包括北亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)、半濕潤(rùn)區(qū)、高寒區(qū)、干旱區(qū)和半干旱區(qū)5種氣候類型[11-14]。隴東、隴南和甘南高原年降水量500 mm以上,隴中黃土高原區(qū)降水量300~500 mm;河西地區(qū)降水量<200 mm,河西走廊北部降水量<50 mm。降水量集中在夏季(6-8月),占全年降水量的50%~70%。多樣的地形和復(fù)雜的氣候造就甘肅省豐富的植被類型和植物物種多樣性。
所研究植物分布信息主要來自文獻(xiàn)資料、標(biāo)本查閱及實(shí)地調(diào)查(圖1)。于2009-2011年進(jìn)行植物種資料的采集和整理。
文獻(xiàn)資料:主要為《甘肅植物志》(第一、二卷)[26]、《中國(guó)植物志》[27]、《中國(guó)沙漠植物志》[28]、《黃土高原植物志》[29]、《子午嶺木本植物志》[30]、《崆峒山植物志》[31]、《小隴山高等植物》[32]、《甘南樹木圖志》[33]、《甘肅中草藥資源志》[34]等植物志書。
標(biāo)本查閱:對(duì)蘭州大學(xué)、西北師范大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)等的植物標(biāo)本館所存甘肅省維管植物標(biāo)本進(jìn)行查閱和系統(tǒng)整理。
野外調(diào)查:對(duì)文縣、武都、康縣,天水,肅南,肅北等植物分布熱點(diǎn)地進(jìn)行野外實(shí)地調(diào)查。
將以上三方面所得植物物種分布縣域信息錄入到Excel表中。由于各種資料來源受歷史時(shí)期和水平限制,有的物種只給出模糊分布地,有的是同種異名,有的則是異種同名;故對(duì)分布地不清物種,通過咨詢權(quán)威專家,確定其分布地。同時(shí),利用《中國(guó)植物志》[27],對(duì)植物拉丁名進(jìn)行檢查和校正,再以植物拉丁名為準(zhǔn),用環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所提供的《中國(guó)野生維管植物數(shù)據(jù)庫(kù)》對(duì)物種中文種名進(jìn)行覆蓋。并對(duì)照文獻(xiàn)資料,反復(fù)檢查數(shù)據(jù),對(duì)遺漏部分進(jìn)行修補(bǔ),刪除重復(fù)錄入物種。在此基礎(chǔ)上,建立甘肅省野生維管植物數(shù)據(jù)庫(kù)。
由于甘肅省共有87個(gè)縣域行政單位,為方便錄入,本著城市化程度高,地域相鄰,面積相對(duì)較小區(qū)域合并原則。將蘭州市五市區(qū)合為1個(gè)縣域行政單位,天水兩市區(qū)合并為1個(gè)行政單位;白銀平川區(qū)在1982年前屬靖遠(yuǎn)縣,且其城市化程度高,處靖遠(yuǎn)縣行政區(qū)域中,故將其與靖遠(yuǎn)縣合并為1個(gè)縣域單位[35]。
在建立的甘肅省野生維管植物數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上,匯總各縣域的各類植物物種數(shù)據(jù);利用甘肅省各縣域矢量圖,在ArcGIS Desktop 9.3地理信息平臺(tái)上,以縣域名稱為主鍵,與匯總好的植物物種數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合后進(jìn)行植物物種數(shù)據(jù)空間顯示和分析。
1.3.1物種豐富度分布 物種豐富度指數(shù)即物種數(shù)目的簡(jiǎn)化。將甘肅省野生維管植物按維管、蕨類、裸子、單子葉、雙子葉、中國(guó)特有種植物進(jìn)行物種豐富度分析。
1.3.2物種分化強(qiáng)度和物種密度 物種分化強(qiáng)度代表植物區(qū)系的分化強(qiáng)度,用表征屬和科水平的種數(shù)/屬數(shù)和屬數(shù)/科數(shù)的比值表示[36]。在研究植物物種豐富度與分化強(qiáng)度關(guān)系時(shí),考慮到面積對(duì)物種豐富度的影響,通過某縣域的物種數(shù)S除以該縣域的面積A的自然對(duì)數(shù)來計(jì)算該縣域的物種密度,即物種密度(species density)=S/lnA[37]。
1.3.3物種種域分布 物種分布區(qū)是一個(gè)物種或種上分類單元在地球表面所占據(jù)的地理區(qū)域,在地圖上表現(xiàn)為沿分布區(qū)邊界的一條或幾條封閉曲線或者散布于一定地理范圍的點(diǎn)集[1],本研究中為利于各縣域間物種數(shù)比較,將某植物種分布區(qū)所包含的縣域個(gè)數(shù),定義為該物種種域數(shù),按公式(1)計(jì)算每個(gè)縣域的平均物種種域數(shù)。
(1)
圖1 數(shù)據(jù)采集流程圖
1.3.4物種相似度及其分區(qū) 借鑒植物群落相似性指數(shù)Jaccard[38]計(jì)算公式,用Jaccard系數(shù)計(jì)算不同縣域之間的物種相似度。具體計(jì)算時(shí),將兩縣域之間物種相似度>0.45且公共邊相鄰的縣域合并,如此循環(huán)直至合并完畢,以對(duì)甘肅省野生維管植物的分布進(jìn)行分區(qū)。
(2)
式中,a表示A縣的維管植物物種數(shù),b表示B縣的維管植物物種數(shù),c為A縣與B縣共有維管植物物種數(shù),S為兩縣之間的物種相似度。
甘肅省維管植物構(gòu)成結(jié)果顯示,雙子葉植物構(gòu)成甘肅維管植物主體,其科、屬、種分別占甘肅省總維管植物科、屬、種的68.5%,73.4%和77.5%;其次是單子葉植物,其科、屬、種分別占甘肅省總維管植物科、屬、種的11.0%,18.3%和15.5%;而裸子和蕨類植物的科、屬、種僅占甘肅省總維管植物科、屬、種的1.0%~3.2%和6.1%~17.3%;中國(guó)特有植物的科、屬、種分別占甘肅省總維管植物科、屬、種的63.5%,47.3%和42.3%(表1)。
甘肅省總維管植物約占全國(guó)的14.0%,各縣域分布極不均勻,主要集中分布在天水,隴南各縣(圖2a)。按物種豐富度進(jìn)行排序,甘肅省維管植物可劃分為5個(gè)等級(jí):位于甘肅東南部的文縣、武都、天水市區(qū)、迭部、徽縣、舟曲和卓尼7縣區(qū)值最高,包含物種數(shù)1694~2558;位于甘肅東部的兩當(dāng)、成縣、禮縣和康縣等20縣次之,包含物種數(shù)943~1419;民樂縣、碌曲縣、臨潭縣等20縣區(qū)中等,包含物種數(shù)591~825;康樂縣、慶城、永登、正寧、臨澤等18縣區(qū)較低,包含物種數(shù)424~574;臨夏市、臨夏縣、臨洮、康樂等14縣區(qū)的植物物種數(shù)僅為240~371。甘肅省被子植物(單子葉和雙子葉)分布較豐富,其中單子葉和雙子葉植物分別占全國(guó)的12.1%和14.5%(圖2b和2c);其物種豐富度分布格局與維管植物總數(shù)的分布格局類似。被子植物中的單子葉和雙子葉豐富度最高區(qū)域基本為文縣、武都區(qū)、天水市區(qū)、迭部縣等,物種數(shù)分別為190~344和710~1960;其次是舟曲縣、兩當(dāng)縣、武山縣、崆峒區(qū)及河西地區(qū)的肅州區(qū)、瓜州縣、山丹縣、玉門市等縣市區(qū),分別為45~164和388~1440;位于甘肅省中部的康樂、莊浪、崇信、靜寧、臨洮、渭源等縣最低,分別為20~42和205~500。
表1 甘肅省野生維管植物構(gòu)成
注:括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為各類植物占甘肅省總科、屬、種植物的比例(%)。Note: The data in brackets are percentage of each category in respective total plants (%).
圖2 甘肅省野生維管植物豐富度分布格局
甘肅省蕨類和裸子植物較豐富,分別占全國(guó)的14.2%和16.8%(圖2d和圖2e)。不同地區(qū)間蕨類植物差異很大,按其豐富度高低依次為,隴南地區(qū)的文縣、康縣、武都3縣最高,物種數(shù)為221~243;甘肅省東部、南部的天水市區(qū)、徽縣、兩當(dāng)縣等12縣區(qū)的蕨類植物物種豐富度次之,物種數(shù)為66~99;甘肅東部和中部地區(qū)的清水縣、迭部縣、漳縣等13縣區(qū)中等,包含物種數(shù)為31~53;河西南部和甘肅中部的古浪縣、瑪曲縣、民樂縣等32縣區(qū)物種豐富值較低,物種數(shù)為11~23;中部及東北部的皋蘭縣、合水縣、正寧縣等23縣區(qū)物種豐富度最低,物種數(shù)為3~7。裸子植物豐富度大小依次為,隴南市的迭部縣、文縣、武都區(qū)等豐富度最高,物種數(shù)為30~38;其次為甘肅中部和南部的成縣、合作市、天水市區(qū)、徽縣等16縣區(qū),其植物物種數(shù)為16~25;河西的肅北縣、阿克塞縣、甘州區(qū)、古浪縣等22縣,其植物物種數(shù)為10~15;民勤縣、華池縣、靜寧縣、靈臺(tái)縣、嘉峪關(guān)市、山丹縣、金昌市、高臺(tái)縣、蘭州市區(qū)等24縣區(qū)(市)的植物物種豐富度較低,物種數(shù)為5~9;臨夏市、安定區(qū)、和政縣、臨夏縣等14縣市區(qū)的植物豐富度最低,其物種數(shù)均低于4。
甘肅省中國(guó)特有植物種約占全國(guó)的10.8%(圖2f),按其植物種豐富度大小依次為,文縣、迭部縣、武都區(qū)、舟曲縣等6縣區(qū)最高,植物物種數(shù)為764~1148;徽縣、宕昌縣、兩當(dāng)縣等7縣市次之,植物物種數(shù)為445~677;漳縣、崆峒區(qū)、武山縣、西和縣、碌曲縣、天??h、夏河縣等19縣區(qū),植物物種數(shù)為278~392;臨夏市、康樂縣、榆中縣、合水縣、蘭州市區(qū)、靖遠(yuǎn)縣、鎮(zhèn)原縣等26縣市區(qū)較低,植物物種數(shù)為126~241;瓜州縣、民勤縣、臨洮縣、玉門市、金塔縣等23縣市區(qū)最低,其植物物種數(shù)為51~122。
甘肅省野生維管植物科、屬分化強(qiáng)度的地理分布格局與其物種豐富度的分布格局大致相同(圖3和圖2)。其中,科分化強(qiáng)度分布格局大致為處于多山地帶東南部和河西南部的肅北、天水、阿克塞、文縣、肅南、天祝、迭部、古浪、武都區(qū)等12縣區(qū)最高,其值為3.9~4.6;與此相鄰的漳縣、崆峒區(qū)、禮縣、安西、舟曲等20縣區(qū)次之,其值為3.4~3.9;民勤、安定區(qū)、宕昌、涼州區(qū),甘州區(qū)、瑪曲縣等19縣區(qū),其值處于3.0~3.4;永昌、康樂、西峰區(qū)、永登、環(huán)縣、合水、華亭17縣區(qū)值為2.7~3.0;白銀市區(qū)、景泰縣、會(huì)寧縣等13縣區(qū)最低,其值為2.3~2.7(圖3)。而屬的分化強(qiáng)度分布格局與科的類似,亦為迭部、卓尼、文縣、天祝、舟曲等16縣最高,其值為2.6~3.1,徽縣、安西、宕昌、兩當(dāng)、肅州區(qū)等16縣區(qū)次之,其值處于2.3~2.6;禮縣、金塔、臨夏市、臨澤,漳縣等為2.1~2.3;清水、張家川、秦安、甘谷、寧縣、永登,安定區(qū)等 15縣區(qū)的為1.9~2.1;鎮(zhèn)原、慶城、莊浪、涇川、崇信、臨洮、靜寧等19縣區(qū)最低,其值為1.7~1.9。
甘肅省野生維管植物物種密度和分化強(qiáng)度之間的相關(guān)性結(jié)果顯示,屬和科的分化強(qiáng)度均與其物種密度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),其相關(guān)系數(shù)分別為0.702和0.781(圖4)。
甘肅省野生維管植物的種域分布(圖5a)大致與其物種豐富度分布(圖2)相反。在物種豐富度分布較低的廣河、隴西、通渭、皋蘭、積石山等10縣,物種數(shù)為240~295,其種域數(shù)值為52.9~63.1;永靖、渭源、臨洮縣、臨夏縣、鎮(zhèn)原縣等14縣的物種數(shù)為326~504,其種域數(shù)為41.2~51.3;華池,靖遠(yuǎn),正寧,永昌,慶城、康樂等20縣的物種數(shù)為494~673,其種域數(shù)為32.8~39.4;敦煌市、甘州區(qū)、民勤、岷縣、肅州等28縣的種域數(shù)為23.9~31.6,其物種數(shù)為630~1150;成縣、徽縣、卓尼、天水市區(qū),舟曲等9縣區(qū)的種域數(shù)僅為14.9~23.1,而其物種數(shù)高達(dá)1191~2558。
圖3 甘肅省野生維管植物分化強(qiáng)度
圖4 甘肅省野生維管植物物種分化強(qiáng)度與物種密度的關(guān)系
依據(jù)不同縣域之間維管植物物種的相似系數(shù)大小,并結(jié)合其地理位置分布,將甘肅省野生維管植物物種分布劃分為以下9區(qū)(圖5b):1)隴東黃土高原區(qū),包括慶陽(yáng)市各縣及除靜寧和莊浪縣外的平?jīng)鍪兴锌h;2)隴中黃土高原區(qū),包括會(huì)寧、靜寧、莊浪和定西市大部分區(qū)域,以及蘭州市和臨夏州部分地區(qū);3)甘南高原區(qū),包括甘南州的瑪曲、碌曲、合作和夏河4縣市;4)甘南高原與隴南山地過渡區(qū),包括卓尼、舟曲、迭部和宕昌4縣;5)隴南山地區(qū),包括文縣、武都和徽縣3縣;6)天水秦嶺區(qū),包括天水市區(qū)、西和、成縣、徽縣和兩當(dāng);7)秦嶺北麓區(qū),包括張家川、秦安縣、清水縣、甘谷、武山、漳縣、禮縣;8)河西地區(qū),包括酒泉市、嘉峪關(guān)市、張掖市、武威市所有縣區(qū)和永登縣;9)白銀荒漠區(qū),包括白銀、景泰、皋蘭、靖遠(yuǎn)。
圖5 甘肅省維管植物的種域分布(a)和分區(qū)劃分(b)
甘肅地域遼闊,氣候條件多樣,地形地貌復(fù)雜,為各種維管植物生長(zhǎng)提供適宜生境。本研究中,從維管植物總數(shù)、蕨類、裸子、被子(單子葉和雙子葉)、中國(guó)特有植物種豐富度水平及其占全省總數(shù)來說,地處甘肅東南部岷山山系和西秦嶺山系的隴南和天水地區(qū)的物種豐富度最高;說明,該區(qū)是甘肅省野生維管植物多樣性分布中心。這是由于該地域處于我國(guó)植物分布中心的橫斷山脈相連部分及長(zhǎng)江黃河水系的分水嶺,地形復(fù)雜,氣候濕熱多樣,為亞熱帶與溫帶過渡帶氣候帶,利于物種多樣性的形成[14,39]。同時(shí),區(qū)內(nèi)巨大秦嶺山脈阻止西北惡劣氣候向其蔓延,使許多物種免受惡劣氣候影響;且區(qū)內(nèi)大量植物類群因山脈、河流或峽谷阻隔而產(chǎn)生地理隔離,使個(gè)體之間遺傳信息不能交換,經(jīng)長(zhǎng)期演化和分化而形成新物種[40]。在河西地區(qū),祁連山的肅北、肅南、天祝等縣的物種豐富度和特有種豐富度明顯高于走廊腹地的平原和荒漠地區(qū)縣域;是由于祁連山區(qū)雖降水少,但其局部地區(qū)得到祁連山雪水供給以及其海拔差異大形成復(fù)雜環(huán)境,這均可使植物物種豐富度增加,從而出現(xiàn)植物的分化或特化。隴南地區(qū)的物種豐富度和物種分化度明顯高于同緯度的甘南,可能因青藏高原區(qū)的熱量低,不利于植物物種多樣性的形成,而隴南地區(qū)水熱條件優(yōu)越,利于物種多樣性的形成所致[39];靖遠(yuǎn)縣因引黃河水形成綠洲,故其物種豐富度高于周邊生境縣域。而處于甘肅中部的隴中黃土高原大部分區(qū)域?qū)倬S管植物豐富度低值區(qū),這是由于該地域處在半干旱區(qū),環(huán)境條件單一,不能滿足一些物種的特殊生境要求;且該區(qū)歷史到今都是重要農(nóng)墾區(qū),農(nóng)業(yè)墾殖嚴(yán)重,對(duì)物種多樣性造成較強(qiáng)干擾所致。
植物分化強(qiáng)度對(duì)物種多樣性形成起重要作用。甘肅省境內(nèi)眾多山系如祁連山、秦嶺、子午嶺、岷山、小隴山等對(duì)氣候的隔斷作用,使植物物種產(chǎn)生地理隔離,個(gè)體之間遺傳信息不能交換, 從而利于植物個(gè)體演化和分化及新物種的形成;同時(shí)植物為適應(yīng)巨大海拔高差所造成的復(fù)雜生境, 也可能出現(xiàn)植物區(qū)系的分化或特化[41-42]。本研究中,植物科或?qū)俜只瘡?qiáng)度的地理分布格局在各縣域分布極不均勻,并與其物種多樣性分布格局存在一定聯(lián)系;說明,物種分化強(qiáng)度一定程度上影響物種多樣性分布格局[41]。因此,緯度、氣候和地形條件共同決定植物種的分布格局和分化強(qiáng)度。
本研究中,不同縣域的植物物種豐富度在甘肅中部,有條明顯斷裂帶,這條線是黃土高原與秦嶺北麓和甘南高原的分界線,自東向西從華亭開始,依次是莊浪、靜寧、通渭、隴西、渭源、康樂、和政,至積石山,呈U型曲線,大致處于北緯 35°。這些縣域的物種豐富度、物種分化強(qiáng)度和物種相似度均與南邊相鄰縣域有較大差別;統(tǒng)計(jì)該線以南各區(qū)域的植物物種數(shù),共4488種,占甘肅省野生維管植物總數(shù)的86%;這與應(yīng)俊生[11]的研究結(jié)果,即中國(guó)種子植物分布很不均勻,集中分布于約北緯20°~35°之間的結(jié)論一致。因此,北緯35°是甘肅省野生維管植物物種分布的一條重要分界線。
研究表明,本研究中物種豐富度較低縣域的種域數(shù)較高,反之亦然。廣河、隴西、通渭、皋蘭、積石山等的物種豐富度較低而其縣域的種域數(shù)較高;主要原因?yàn)?,一方面這些縣域農(nóng)耕歷史悠久,受人類活動(dòng)影響,使該地區(qū)物種數(shù)較低,但人類活動(dòng)也促進(jìn)該地區(qū)物種傳播,使該區(qū)物種種域擴(kuò)大;另一方面,這些地域氣候干旱,物種生境較其他地方差,使長(zhǎng)時(shí)間適應(yīng)該區(qū)的物種耐受不良環(huán)境的能力較高。甘肅省東南部的物種豐富度高而縣域的種域數(shù)較低,主要是由于該區(qū)域水熱條件為全省最好,其境內(nèi)有高大山脈(岷山,秦嶺),良好的氣候、地形和多樣生境為多種物種生存提供適宜條件;但過多物種亦引起種間競(jìng)爭(zhēng),從而使該區(qū)域許多物種限制于各自生境而使其種域數(shù)低。此外,甘肅省維管植物種域數(shù)也有一些特殊區(qū)域,如碌曲縣,其物種豐富度值為825,低于古浪,漳縣,武山三縣,但其種域數(shù)亦低于此三縣;可能原因是碌曲縣位于青藏高原東緣,其高海拔的高寒冷濕氣候既不利于物種種域的擴(kuò)散,也不利于物種多樣性的形成[39,43],從而使其較同緯度低海拔暖濕地區(qū)的物種數(shù)低。
植物分區(qū)劃分中,由于河西走廊腹地的綠洲平原與北部荒漠因生境差異大,且多數(shù)縣域面積較大,跨生態(tài)類型如祁連山山區(qū),走廊平原等較多,使該區(qū)域不同縣域間植物物種數(shù)差異大,故本研究將河西地區(qū)分為一個(gè)大區(qū)不完善。地處低緯度和水熱條件好的隴南山區(qū)南部的文縣、武都、康縣,雖然其縣域間植物種相似度低,但因其氣候特征相似,故具體分區(qū)時(shí)將其分在一個(gè)區(qū)中。同時(shí),在甘肅省植物物種相似度分析中,發(fā)現(xiàn)存在地理分布格局的“突變”現(xiàn)象;如一些縣域比較典型的崆峒區(qū)和蘭州市的榆中縣等,與其周圍所有相鄰縣域之間的物種相似度較低,這可能與這些地方分布著名山脈所起地理分割作用有關(guān)[42]。因此,本研究植物分區(qū)劃分不等同于植被類型和農(nóng)業(yè)自然區(qū)劃,僅從植物物種多樣性分布角度劃分,其結(jié)果有助于更好地理解研究區(qū)植物多樣性地理分布格局,為西北地區(qū)和甘肅省生物多樣性保護(hù)的深入研究提供重要基礎(chǔ)信息,其分區(qū)有待進(jìn)一步完善。