华南植物园揭示不同类型热带海洋岛屿具有不同的生物多样性维持机制

    在辽阔的中国海域上，分布着数千个大大小小的海洋岛屿。这些海洋岛屿不仅是中国固有领土的一部分，也是确定国家领海范围的重要依据；同时，这些岛屿为海洋植物、动物、微生物提供了不同于大陆的独特的栖息地，是我国海洋生物资源不可替代的宝库。以往由于海岛考察费用高、难度大，对我国多数海洋岛屿生物多样性和生物资源状况的认知几近空白。近年来，中国科学院华南植物园科研团队选择一些代表性的热带海洋岛屿（包括热带大陆性海岛、热带火山岛和热带珊瑚岛）进行植物多样性考察，旨在摸清我国热带海洋岛屿植物多样性本底资料并解释我国热带海洋岛屿植物群落组成、结构和维持机制。2022年10月，研究团队在对近200个中国热带海洋岛屿进行植被和植物多样性调查的基础上，出版了《中国热带海岛植被》（主编：涂铁要、张奠湘、任海），描述了我国小型热带海洋岛屿的主要植被特征，记录了11种植被型、86个群系、111个群丛。
       中国科学院华南植物园植物科学研究中心科研团队在前期研究的基础上选择两组不同类型的海洋岛屿，包括16个热带珊瑚岛（西沙群岛）和21个热带大陆性海岛（万山群岛）（图1），对589个样方的植物物种多样性数据和土壤元素进行了分析。结果表明虽然2组不同类型的海岛植物物种多样性分布格局均符合生物地理学经典的“种-面积关系”理论（岛屿面积越大、物种多样性越高），但是2组不同类型的海岛存在不同的植物物种多样性维持机制。对于热带珊瑚岛而言，决定群落结构和植物物种多样性的主要因素是土壤养分和空间距离，土壤Fe含量和 多样性正相关；而对于大陆性海岛而言，面积效应更加明显、土壤养分的影响次之，土壤N含量和 多样性负相关（图2）。总体而言，生境质量（habitat quality）对维持热带珊瑚岛的植物物种多样性尤其重要，而被动取样效应(passive sampling effect)对热带大陆性海岛的植物物种多样性影响更为显著（图3）。
       相关研究成果以“Different mechanisms underlie similar species-area relationships in two tropical archipelagoes”为题近期发表在学术期刊Plant Diversity（《植物多样性》）（IF2022=4.8）上。华南植物园毕业博士生李盛春为论文第一作者，涂铁要副研究员、张奠湘研究员及佐治亚理工学院蒋林教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划和科技部科技基础专项项目等项目的支持。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.pld.2023.08.006