青藏高原维管植物物种丰富度分布的情景模拟-地理学报.PDF

第73 卷第1期 地 理 学 报 Vol.73, No.1 2018 年1月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA January, 2018 青藏高原维管植物物种丰富度分布的情景模拟 1 1, 2 1 范泽孟 ，黄 言 ，岳天祥 （1. 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北京 100101； 2. 中国科学院大学，北京 100039） 摘要：如何充分利用离散的观测数据，通过对维管植物物种分布丰富度及其与生境因子之间 的相互作用和影响机理的定量分析，实现维管植物物种丰富度的空间分布及其情景模拟，是目 前生物多样性研究前沿和核心内容之一。针对这一问题，在实现青藏高原37 个国家自然保护 区的维管植物物种数量收集和边界数据矢量化的基础上，分别进行维管植物物种数量与土地 覆盖类型、环境因子和景观生态指数等三大类生境因子之间的相关关系的定量计算和对比分 析，筛选和确定最佳相关分析方程，进而构建青藏高原维管植物物种丰富度的空间模拟分析模 型。该模型中，维管植物物种丰富度与生境因子之间的复相关系数为0.94 ，模型验证结果表 明，青藏高原的维管植物物种的平均丰富度为496.79 种/ 100 km2 ，其空间分布格局整体上呈东 南向西北逐渐减少趋势；另外，除柴达木盆地荒漠区域以外，维管植物物种的空间分布随海拔 的升高而减少。基于CMIP5 RCP 2.6、RCP 4.5 和RCP 8.5 三种气候情景模拟获得的青藏高原维 管植物物种丰富度未来情景结果显示，在T0-T4 （2010-2100 ）时段内，青藏高原维管植物物种丰 富度整体将呈减少趋势。RCP 8.5 情景下青藏高原维管植物物种丰富度的变化幅度最大，而 RCP 2.6 情景下的维管植物物种丰富度的变化幅度最小。研究表明，本文构建的模型能够对青 藏高原维管植物物种丰富度的空间分布格局及其未来情景进行模拟分析，模拟结果可为青藏 高原生物多样性及其对气候变化响应的综合评估和情景模拟提供方法和技术支持。 关键词：青藏高原；维管植物物种丰富度；空间分析模型；情景分析 DOI: 10.11821/dlxb201801014 1 引言 维管植物物种类型的空间分布是气候因子、环境因子、地形地貌、土壤等长期互相 作用的结果。维管植物通过截留水分与养分循环来影响水土保持以及地表元素循环，并 在气候和大气的相互关系中起到重要作用[1-3] 。由于维管植物能够为其他物种提供生存所 必需的物质和能量，其丰富度的空间分布在一定程度上决定了其他物种的多样性与生态 系统结构及分布状况[4] 。 如何对维管植物物种丰富度的空间分布格局进行模拟分析，尤其是如何根据各种影 响因子指标，定量分析和揭示维管植物物种丰富度的空间格局变化，已逐渐成为生物多 样性研究的重点和难点[4-5] 。近几十年来，国内外关于维管植物空间分布与气候关系开展 收稿日期：2017-01-09; 修订日期：2017-06-23 基金项目：国家自然科学基金项目; 国家重点研发计划项目(2017YFA0603702); 国家自然科学基金重点项 目; 资源与环境信息系统国家重点实验室自主部署创新研究计划项目(088RA600YA) [Foundation: National Natural Science Foundation of China, No National Key RD Program of China, No. 2017YFA0603702; National Natural Science Foundation of China, NO No.; Innovation Project of LREIS (O88RA600YA) 作者简介：范泽孟