中国西北荒漠区植物物种多样性研究

【作者】 刘艳磊； 董文攀； 徐超； 陈荀； 吴平； 周世良；

【机构】 中国科学院植物研究所； 中国科学院大学； 北京大学前沿交叉学科研究院；

【摘要】 植物物种多样性是群落的重要特征,是维持生态系统结构、功能和稳定的基础。植物物种多样性格局的研究是理解区域生物多样性维持机制的重要内容,同时对生物多样性的保护管理等有着重要的指导意义。但目前更多的研究者将目光聚集在生物多样性热点区域,荒漠区的相关研究相对滞后,作为生态系统中更为脆弱的一种类型,荒漠区的植物具有鲜明的地域特色,存在大量特色物种。因此,本研究以中国西北荒漠区为研究对象,采用Metabcoding的技术手段,揭示中国西北荒漠区的植物物种多样性分布格局及影响植物物种多样性分布格局的影响因素。本研究采集了覆盖整个西北荒漠地区的144份土壤样品,通过测定mat K,rbc L和trn LF三个叶绿体基因来评估植物物种多样性。结果表明,采集于西北荒漠区的土壤样品中共计包含836种植物,分布在植物界79个目,81个科,611个属中,其中优势类群为藜科、禾本科、白刺科、菊科和豆科,且藜科占有绝对优势,这与西北荒漠区的植物物种分布情况基本吻合。通过对整个区域的植物物种多样性分析,我们发现在西北荒漠区取样带上,植物物种多样性呈现中间物种多样性高,向东西两侧逐渐减少的趋势。植物物种数分布情况与近30年的平均温度呈负相关、与海拔高度呈正相关,与降水量、经纬度等因素无明显关联。研究还发现,土壤类型和荒漠类型影响植物物种的分布,石漠中含有较多的植物物种数,盐碱地中物种数分布最少。温带半灌木、矮灌木荒漠,温带矮灌木荒漠包含较多的物种数,温带多汁盐生半灌木荒漠中分布物种数最少。本研究通过使用Metabarcoding的技术手段,利用土壤中的植物DNA信息,基本阐明了中国西北荒漠地区植物物种多样性的分布格局及其影响因素,为进一步的生物多样性保护奠定了基础。更多还原