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武夷山地区生物多样性研究进展

2022-01-04肖敬禹何中声刘金福黄晓磊陈世品张惠光

武夷科学 2021年2期
关键词:武夷山物种生物

肖敬禹, 何中声*, 刘金福, 黄晓磊, 陈世品, 张惠光, 林 抒

(1.福建农林大学林学院, 福建 福州350002; 2.福建农林大学海峡自然保护区研究中心,福建福州350002; 3.生态与资源统计福建省高校重点实验室, 福建 福州350002;4.福建农林大学植物保护学院, 福建 福州350002; 5.武夷山国家公园科研监测中心,福建 武夷山354300; 6.福建省林业局, 福建 福州350003)

武夷山位于福建省与江西省交界处,长约530 km,呈东北-西南走向,地势自东北至西南递减,最高峰黄岗山海拔2 160 m(陈昌笃,1999;耿宝荣等,2020)。 武夷山地处亚热带中部季风湿润区(叶文等,2007),年平均气温13.2~14.8 ℃,年平均降水量1 813 ~3 544 mm(矫恒盛等,2009),主要生态系统类型为中亚热带中山山地森林生态系统。 随海拔升高,土壤类型具有明显的垂直梯度格局,包括山地黄红壤、山地黄壤、暗黄棕壤、山地草甸土等(叶文等,2007)。 武夷山自然保护区是我国东南大陆目前保存最为完整、最大的中亚热带森林生态系统,因其独特的自然环境和生境类型,为森林物种提供了良好的栖息环境和繁殖场所(王同亮等,2015),具有“绿色翡翠”、“世界模式标本产地”的美誉,在生物多样性保护方面具有重要意义(何建源等,2003;林盛,2007)。 保护区生态系统服务功能的年价值约23.3 亿元,用作动物栖息地的存量价值达到1 820 亿元(李荣禄,2013)。 目前,武夷山是我国唯一一个世界人与生物圈保护区,也是世界自然和文化双遗产保护地(王伟等,2019),其生物多样性受国内外一致肯定和高度评价,是全球生物多样性保护的关键地区。 自2016 年6 月武夷山开展国家公园试点实施方案以来,武夷山实施生态修复及保护、人与自然和谐发展模式探索、生态管理体系、推进社会参与等方面工作,旨在完善武夷山国家公园体制建设,迎接国家公园正式运行(何思源等,2021)。 因此,打造武夷山国家公园建设的“武夷山样本”,构建良好的生态环境,保护生物多样性,是未来研究热点话题(杨青等,2020;李博炎,2021)。

从时间序列来看,武夷山生物多样性研究分六个阶段(表1),分别是萌芽阶段、起步阶段、发展阶段、起飞阶段、稳固阶段和腾飞阶段。 (1)萌芽阶段。 1949 年以前,最早由英国园艺学者Robert Fortune 采集植物制作标本,并由法国传教士Armand David 开展大规模标本采集工作,并随后涌入众多外国学者展开物种调查,是动物多样性研究的关键地区(罗桂环,2002)。抗日战争时期,郑作新等开始在武夷山采集标本;1945 年,抗战胜利,何景、周贞英和刘团举等植物学家多次来到武夷山采集标本(福建科学技术委员会,1993)。 (2) 起步阶段。1949—1978 年,国内武夷山研究开始起步,以陈邦杰先生为代表开展了大量植物调查和标本采集工作,此后中国科学院植物所、动物所也进行大量标本采集和区系研究(李玥仁等,2010)。 (3)发展阶段。 1978 年,赵修复教授向福建省领导写了《关于建立大竹岚和挂墩自然保护区的意见》,并得到邓小平同志的重要批示(赵修复,1999;黄晓磊,2018)。 1979 年,国务院将武夷山自然保护区列为国家重点自然保护区,武夷山生物多样性工作进入正轨。 (4)起飞阶段。 1989 年,福建省科学技术委员会邀请众多科学考察队前往武夷山进行考察,包括动物、植物、微生物、地理、地质、生态、环境保护、气象、土壤和林业资源的综合考察,被称为“武夷山十年科考”,并设立《武夷科学》期刊,重点出版武夷山相关研究工作(赵修复,1993b;李玥仁等,2010)。 1989—2008 年,福建武夷山森林生态系统国家定位观测研究站的建立,“中国福建武夷山生物多样性研究信息平台”建设项目的启动,促使武夷山生物多样性研究迅速发展(李玥仁等,2010)。 (5)稳固阶段。 2009—2015 年,武夷山研究领域和深度进一步拓展(杨青等,2020),尤其是植物多样性、土壤微生物群落组成及功能多样性等方面,并利用红外相机等技术代替人工进行动物监测。 (6)腾飞阶段。 2016 至今,随着进入国家公园试点以来,武夷山大力建设生态文明国家公园(耿国彪,2020),预示武夷山生物多样性研究将迈入新时代。

表1 武夷山生物多样性研究的不同阶段Table 1 Stages of biodiversity research in Wuyi Mountains

虽然众多学者已对武夷山生物多样性开展了研究,但对其整体发展状况和研究进展缺乏系统性总结,笔者通过综述武夷山植物、动物和土壤微生物多样性研究工作,为武夷山生物多样性研究提供历史资料和基础数据。

1 植物多样性研究

1.1 苔藓、蕨类植物多样性

苔藓、蕨类是生态系统的重要组成部分,在环境监测和植物系统演化方面具有重要作用(刘永英等,2006)。 吴淑玉等(2016)发现江西武夷山自然保护区内有苔藓植物(Bryophyta)71科173 属286 种,蕨类植物(Pteridophyta)42 科 91 属 252 种。 林汝强等(2019)对武夷山南北坡石松类(Lycophyte)和蕨类植物的调查中,南坡共有石松类和蕨类植物27 科68 属277 种,北坡共有石松类和蕨类植物28 科71 属247 种,优势科均为凤尾蕨科(Pteridaceae)、金星蕨科(Thelypteridaceae)、 蹄 盖 蕨 科 (Athyriaceae)、 鳞 毛 蕨 科 (Dryopteridoideae)、 水 龙 骨 科(Polypodiaceae),与叶文等(2007)对武夷山脉南北坡蕨类提出的优势种类有所差异。 随着时间推移,生境变化或小气候可能改变植物群落物种组成,而关于驱动其变化的主要因素难以辨别。 官飞荣(2016)对武夷山脉苔藓植物通过详细样线调查发现,苔藓植物79 科245 属734种,几乎遍布中国苔藓所有科属,其中新纪录2 科18 属146 种,表明武夷山苔藓资源丰富。 魏作影等(2020)于江西武夷山自然保护区发现了石松类和蕨类植物新纪录6 种,隶属5 科6 属,柳杉叶马尾杉[Phlegmariurus cryptomerianus(Maxim.) Ching ex L. B. Zhang et H. S. Kung]、西藏瓶蕨(原变种)[Crepidomanes schmidianumvar.schmidianum(Zenker ex Taschner.) K. Iwatsuki]、灰背铁线蕨(Adiantum myriosorumBaker)、骨牌蕨[Lepidogrammitis rostrata(Beddome.)Tagawa]、异鳞鳞毛蕨(Dryopteris heterolaenaC. Christensen)和锯蕨[Micropolypodium okuboi(Yatabe.) Hayata]。 新物种的发现填补了某些科属记录空白,为苔藓及蕨类区系划分提供了参考。 可见,关于武夷山苔藓、蕨类多样性的调查有待于深入分析,特别是全球气候变化对其生物多样性的驱动机制研究。

1.2 种子植物物种多样性

武夷山地处中亚热带地区,具有北方温带过渡和南方热带延伸的植物种类,并存在大量亚热带植物种类(陈昌笃,1999)。 植物调查萌芽阶段,1849 年英国人Robert Fortune 率先在武夷山采集植物标本,法国人Armand David 等先后在武夷山区域进行考察,采集了10 多万号生物标本,发现新种数百种,使得武夷山成为著名的“模式标本”产地(罗桂环,2002)。 植物调查起步阶段,主要针对武夷山基础资源进行调查,包括发现珍稀植物和植物区系研究等。 黄新河(1963)探讨了江西武夷山植被垂直分布的规律和环境间相互关系,将江西武夷山分为亚热带针叶林、亚热带竹林、亚热带常绿阔叶林、亚热带山地针叶与阔叶树混交林、亚热带山地夏绿矮林和山地高海拔草地。 发展阶段,武夷山生物多样性研究在基础资源调查之上,开展了植物区系研究及其分布规律。 张永田(1981)从壳斗科植物分布现状发现了武夷山植物区系是具有丰富、古老等特点的中亚热带植物区系,与华中区系密切。 黄友儒等(1981)通过植物采集和样方调查分析了武夷山不同植被类型物种组成、区系分布和垂直分布规律。 1989 年,武夷山种子植物生物多样性研究进入起飞阶段,在植物分布特点及生物多样性分布规律等研究基础上,领域扩展到植物资源利用和植物保护等方面。 武夷山地处两省交界,受到海拔、光照、湿度、坡向和坡位等因素影响,物种多样性有所不同,北坡物种丰富度相对较高,南坡植物区系较古老,裸子植物丰度略高(程松林等,2011a;方福清,2017)。 郑成洋等(2004)采用样方法对黄岗山植被垂直梯度调查表明,东南坡30 个样方记录乔木151 种,西北坡13 个样方记录乔木102 种;东南坡常绿阔叶乔木主要优势种为木荷(Schima superbaGardn. et Champ);西北坡为多脉青冈(Cyclobalanopsis multinervisCheng et T. Hong);东南坡落叶阔叶乔木优势种为拟赤杨[Alniphyllum fortune(Hemsl.) Makino],西北坡为化香(Platycarya strobilaceaSieb.et Zucc);东南坡针叶优势种为黄山松(Pinus hwangshanensisW. Y. Hsia),西北坡为铁杉[Tsuga chinensis(Franch.) E. Pritz]。 西北坡接收光照少,相对东南坡更加潮湿阴凉,高大乔木耐荫树种多,生境更为复杂,生物多样性高于东南坡。 物种多样性在很大程度上决定了群落物种组成和空间分布格局,不同分布格局造成了森林微生境异质性,间接影响了群落的物种组成、种间关系,导致越复杂的空间格局物种多样性越高(张明娟,2011;阚彬彬等,2014)。 不同取样尺度,群落组成数量和空间配置差异会使物种多样性的空间分布格局产生很大变化(李东胜等,2008;Bassetet al,2012)。 Simpson 多样性指数、Shannon-Wiener 多样性指数和 Pielou 均匀度指数均与取样尺度相关,小尺度较难全面反映整个区域物种多样性(陈婷婷等,2016);当取样面积増加时,Shannon-Wiener 指数和均匀度指数増加,1 000 m2时均匀度指数趋于平稳,1 500 m2时Shannon-Wiener 指数趋于稳定,且取样面积大于4 500 m2后物种数量趋于稳定(方燕鸿,2005)。 因此,在今后在物种多样性研究的样方设计中,应综合考虑不同尺度、微环境异质性等对植物生物多样性带来的空间差异。

近年来,随着武夷山研究的稳步发展,一些研究者通过设置永久样地调查和分析武夷山常绿阔叶林物种组成及多样性特征。 陈晓(2016)通过在海拔450~470 m 设置固定样地,从优势树种生态位角度,表明群落演替中存在激烈的种间竞争关系。 丁晖等(2015)对海拔470 ~520 m固定样地的植物物种进行全面调查发现,少叶黄杞(Engelhardtia fenzeliiMerr)、米槠[Castanopsis carlesii(Hemsl.) Hay]和南岭栲(Castanopsis fordiiHance)为主要优势物种,且大多数自然种群均服从集群分布而不是随机分布,表现出明显小气候或小生境集群分布。 陈斌等(2018)对江西武夷山国家级自然保护区海拔1 800 m 处,6.4 hm2固定样地的南方铁杉[Tsuga chinensisvar.tchekiangensis(Flous.) Cheng et L. K. Fu]天然种群进行调查,结果表明,样地内木本植物显著低于我国亚热带阔叶林样地平均水平,显著高于温带针叶(阔叶混交)林样地平均水平,可能受该样地降水量较大且气候影响较大。 特有种是衡量物种多样性的重要因素,武夷山常绿阔叶林研究较多,而对于一些特有树种研究仍有待完善。 大型固定样地是开展森林多样性监测和生态学研究的重要平台(Condit,1995;Hubbellet al,1986),样地生境因子是决定其物种组成和生物多样性的重要因素。 然而,传统样地调查很难反映生态系统时空动态规律。 许新宇等(2021)用13 年对武夷山永久样地调查发现,群落演替过程中森林主要优势种由米槠转变为少叶黄杞,且伴随少数新物种出现。 可见,长期固定样地监测在生物多样性演替过程中发挥重要作用,且可提供大量基础数据,有助于开展武夷山生物多样性和生态系统功能研究。

随着分子系统学和生物信息学的发展,分子数据的应用可以为一些难分类的物种提供依据,尤其是在形态特征相似难以区分时,通过数据库的基因序列比对能够很好地区分物种间的亲缘关系。 Wanget al(2020)利用分子数据系统发育分析和形态学特征,将新种武夷凤仙花(Impatiens wuyiensisJ. S. Wang, Y. F. Lu & X. F. Jin)与其它凤仙花属(ImpatiensRiv. ex L)进行区分,证明了该种是凤仙花属的新种,对武夷山生物多样性保护起到一定推动作用。

1.3 入侵植物研究

外来入侵植物加剧区域生物多样性丧失,威胁着区域生态环境和经济发展。 近年来,武夷山旅游业、茶叶产业迅猛发展加快了外来入侵植物传播。 研究发现,武夷山市现有外来入侵植物67 种,隶属27 科56 属,主要为菊科,也包括被IUCN 列为世界最危险的100 种外来入侵物种,如白茅[Imperata cylindrical(L.) Raeusch]、马缨丹(Lantana camaraLinn)、银合欢[Leucaena leucocephala(Lam.) de Wit]和凤眼莲[Eichhornia crassipes(Mart.) Solms]等(The global invasive species database,2000;李国平等,2014)。 外来入侵植物一旦入侵成功,比如加拿大蓬[Conyza canadensis(L.) Cronq]、白茅等,植物自身繁殖速度快,与本土物种争夺营养、抢夺生态位空间,从而威胁着武夷山生物多样性。 因此,武夷山未来应加强外来入侵物种相关研究,做好防治工作和风险评估,完善入侵物种管控系统,保障武夷山生物多样性安全。

2 动物多样性研究

2.1 鱼类多样性

鱼类是脊椎动物中种类最多、数量最大和分布最广的生物类群,是水生生态系统重要指示物种(Nogueiraet al,2010;Yanet al,2011),具有重要经济与社会价值。 祝于红等(2017)对江西武夷山国家级自然保护区、江西马头山国家级自然保护区和江西赣江源国家级自然保护区的鱼类生物多样性的调查表明,武夷山共有鱼类67 种,隶属4 目13 科50 属,主要是鲤形目,且以武夷山鱼类物种丰富度最高,表明武夷山对鱼类生物多样性维持具有重要作用。

2.2 昆虫多样性

昆虫是世界上物种多样性最高的生物类群,是许多害虫杂草的天敌,也是重要生物资源(尤民生,1997),在生态系统中扮演着重要作用(张学祖,1992)。 1939 年以前,主要是外国人在挂墩一带采集昆虫标本,1939 年底,马俊超先生等在挂墩等地采集昆虫标本;此后在马俊超先生指导下,赵修复先生长期致力于福建省昆虫分类学研究(林珪瑞,1993;赵修复,1993a)。徐近勇等(1995)在武夷山历时10 年,4 次蝶类专题调查发现,蝶类特有种和优势种主要分布在海拔300~850 m 区域,区系分布以古北或古北、东洋两界为主,为武夷山蝶类昆虫研究奠定了基础。 早期武夷山昆虫资料比较分散,为了统一管理,吴焰玉等(1995)建立了昆虫资源微机管理系统。 现代先进的信息化系统管理为分类工作带来极大便利的同时,提升了武夷山昆虫多样性科普工作的发展,也为科研工作者提供资料数据库,从而促进昆虫生物多样保护。 吴焰玉等(1995)通过1 年调查分析了武夷山跳甲亚科多样性指数的季节与海拔变化;林涛等(2011)分析了大约7 年时间的武夷山天蛾昆虫多样性指标的季节变化规律;徐新宇等(2014)于江西武夷山对天蛾总科进行了为期4 个月调查,分析了武夷山天蛾区系。 近几十年来,众多昆虫新物种的模式标本产地采集自武夷山保护区,体现了武夷山地区昆虫多样性资源的丰富。但总体来看,有关武夷山昆虫群落多样性和海拔梯度格局等方面的工作,仍然有待加强。

2.3 两栖爬行类多样性研究

两栖爬行动物学的研究主要包括形态学、分类学、生理学及生物化学、分类格局及地理区系、资源调查和多样性分析等方面。 武夷山是我国两栖动物物种密度最高的3 个区域之一(Xieet al,2007)。 蔡明章(1981)对武夷山自然保护区两栖动物初步调查,收集两栖动物标本约400 号,共32 种,占福建省已知种的72.7%。 2006 年7 月,陶立奎等(2008)根据样带法于江西武夷山保护区海拔500~1 800 m 采集两栖动物标本,共发现两栖动物28 种,隶属2 目8 科18 属,并记录了两个新种九龙棘蛙(Quasipaa jiulongensisHuang and Liu)和武夷湍蛙(Amolops wuyiensisLiu and Hu),以蛙科为优势种,臭蛙属(Odorrana)和水蛙属(Hylarana)为优势属,且不同海拔优势种不完全相同,但均有中华蟾蜍(Bufo gargarizansCantor),该研究调查时间正值夏季,蛙类活动频繁,而对于有些两栖动物并不是最活跃的时间段,研究在时间、次数和空间上存在一定局限性。 王同亮等(2015)在江西武夷山自然保护区海拔300 ~2 161 m 样线调查两栖动物分布,共记录两栖动物29 种,隶属2 目9 科22 属,蛙科为主,新纪录为崇安湍蛙(Amolops chunganensisPope),其中中国雨蛙(Hyla chinensisGünther)分布区间最大,但海拔1 050 m以上两栖动物种类急剧减少;虽然样线调查覆盖面积大,但记录在册的一些种仍未被完全发现,优势属与前人研究也存在差异,可能是两栖动物生活习性等不同,短期调查无法充分表明其资源分布现状或生态适应性。 因此,武夷山两栖动物调查需要长期监测,同时应考虑环境因子、海拔和地形等因素影响。

爬行动物研究历史悠久,郑辑等(1981)初步调查了武夷山自然保护区爬行动物,共采集2 000份爬行动物标本。 巩匆然(2017)调查发现,武夷山桐木辖区两栖动物2 目5 科13 属18种,蛙科种类最多,而中国大鲵(Ancbias davidiartusStapf ex Wils)仅有1 只且是保护区放生种,中华蟾蜍为优势种;记录到爬行动物2 目8 科26 属30 种,游蛇科(Colubridae)种数最多。 陈智强等(2017)在江西武夷山保护区海拔410 m 处发现蜥蜴类新纪录股鳞蜓蜥(Sphenomorphus incognitusThompson)。 陈豆豆(2019)从2015 年通过样线法、鸣声识别法、访问调查法和文献调查法,调查3 年间武夷山海拔300~1 899 m 的两栖爬行动物的季节变化规律,共鉴定两栖动物2 目8 科18 属27 种,优势种为福建大头蛙(Limnonectes fujianensisYe and Fei)、阔褶水蛙(Hylarana latouchiiFrost, Grant, Faivovich, Bain, Haas, Haddad)、中华蟾蜍,新纪录种丽水树蛙(Rhacophorus lishuiensisLiu, Wang and Jiang);爬行动物鉴定 1 目 11 科 30 属 38 种,优势种包括蓝尾石龙子(Plestiodon elegansSchmitzet al)、山溪后棱蛇(Opisthotropis latouchiiBoulenger)、福建绿蝮(Viridovipera stejnegeriMalhotra and Thorpe),两栖爬行动物物种丰富度均随海拔升高呈先升后降趋势。 与王同亮等(2015)研究相比,陈豆豆(2019)更新了武夷山两栖爬类动物垂直分布数据,研究区域覆盖范围更广,数据更全面。

目前,武夷山两栖动物研究差异主要体现在优势种上。 耿宝荣等(2020)对福建武夷山两栖动物 6 年调查发现,福建大头蛙、黄岗臭蛙(Odorrana huanggangensisChen, Zhou, and Zheng)、华南湍蛙(Amolops rickettiBoulenger)为当地优势种,比陶立奎等(2008)调查的优势种明显减少,说明武夷山生态环境有所改变影响了两栖动物生存。 爬行动物是由两栖动物进化而来,是最早的真正陆生脊椎动物,其活动范围与地理环境有很大关系(刘凌云等,2009)。Creeret al(2001)提出台湾竹叶青(Trimeresurus stejnegerSchmidt)的系统发育模式存在两个地理重叠上的进化支,表明中国台湾从中国大陆最初地理分离以来,至少出现一次东山陆桥,从而导致动物地理分布扩散。

2.4 鸟类及哺乳动物多样性

鸟类常用于监测环境变化或作为生物多样性的指示物种,对环境评价和保护规划具有重要作用(Padoa-Schioppaet al,2006;Furnesset al,1993;赵洪峰等,2002;Morrisonet al,1986)。植被组成与覆盖直接影响鸟类生存和繁殖,关系到整个种群分布格局(尚玉昌,1998;李宁等,2021),反过来鸟类作为传播种子和食物链上的重要环节,对森林更新具有重要研究意义(Chenet al,2018;Niuet al,2020;Howeet al,1982;谢少和,2008)。 郑作新等(1981)带领中国科学院动物所和福建师范大学生物系等人在武夷山进行鸟类野外观察和采集,但缺乏冬季考察,难以对鸟类数量、食性和繁殖等方面进行综合评价。 谢少和(2008)于1998—2002 年、2006 年调查了挂墩鸟类资源,记录了不同迁徙鸟的种类,并描述植物群落与鸟类之间关系。2004—2014 年,程松林等(2011b;2011c;2009)对武夷山鸟类资源的调查发现,江西武夷山国家自然保护区鸟类17 目51 科156 属286 种,与1938—1943 年调查数据比,鸟类物种多样性有所增加,这可能与全球变暖导致鸟类区系变化速率加快有关(毛夷仙等,2016)。 可见,程松林等(2011b;2011c;2009)对鸟类种类调查涉及海拔范围跨度大,调查种类更完善,重点研究了鸟类资源和生境间的关系,为鸟类多样性研究提供重要参考价值。

中国已进入了生物多样研究的黄金时代,在积极履行《生物多样性公约》同时,加大了对生物多样性保护研究(蒋志刚等,2017)。 除鸟类资源调查,哺乳类动物调查在生态系统中也发挥了重要作用(张知彬等,1997)。 2014 年5 月,许鹏(2016)对江西武夷山国家自然保护区不同林地和海拔的哺乳类动物进行调查,共捕获397 只小型哺乳动物,属10 科21 种,不同生境乔木密度与物种多样性变化呈正相关。 然而,不同生境物种多样性的分布差异,调查时间不全面,同时缺乏季节变化对小型哺乳类活动影响的研究,限制了对武夷山哺乳动物的深入研究。 可见,传统调查方法难以观察较小哺乳类动物的行为,且大型哺乳动物在人为干扰下容易受到惊吓,对野外鸟类和哺乳动物易造成损伤,这种研究方法逐渐被取代。 近年来,红外相机作为一种非损伤性野生动物监测方法(赵玉泽等,2013;贾晓东等,2014;宋大昭等,2014;肖治术等,2014),可以获得动物的影像、元数据和分布信息,有助于对其进行系统评估(O′Connellet al,2011;Meeket al,2014;Kayset al,2020;William 等,2020),从而被广泛应用于大中型哺乳动物监测。 郭英荣等(2021)于2016—2018 年,在江西武夷山利用红外相机进行野外检测,共统计鸟类42 种,隶属5 目14 科;兽类20 种,隶属5 目13 科。 目前,国内已建立十多个区域性或全国性红外相机监测网络或平台(李晟,2020),而关于武夷山红外相机监测相关研究较匮乏,为此,有必要参与全国红外相机网络监测平台,接入动物数据库智慧识别模型,以便有效完善武夷山动物监测数据库,并推动生物多样性保护。

3 土壤微生物多样性

土壤微生物参与土壤有机质矿化过程(何容等,2009),在土壤养分转化与物质循环中发挥重要作用(戴雅婷等,2017)。 在森林生态系统中,植物凋落物经土壤微生物分解释放养分归还给土壤,促进整个森林生态系统的能量流动和物质循环。 反过来土壤微生物与植物易形成相互反馈的关系(Jiaet al,2005;Sinhaet al,2009),影响地上植物群落树种组成和生物多样性。 不同森林类型和不同立地条件差异性,影响了森林土壤微生物群落组成和结构。 武夷山自然保护区林分结构多样,降水量充足,为土壤微生物多样性研究提供较好的平台(Liet al,2014)。 吴则焰等(2013)利用Biolog 微平板技术对武夷山国家自然保护区不同植被类型土壤微生物群落结构和代谢功能的研究表明,天然林土壤微生物多样性高于人工林,胺类和氨基酸类碳源在主成分分离中起主要作用。 金裕华(2012)对不同海拔常绿阔叶林、针叶林、亚高山矮林、高山草甸4 个不同植被类型研究表明,土壤细菌分布最多,放线菌次之,真菌最少;高山草甸土壤微生物总数高于其它植被类型,亚高山矮林最小,土壤微生物群落具有明显的季节变化特征。 李巍等(2017)采用Illumina Miseq 高通量测序技术对武夷山土壤微生物多样进行了季节动态分析,表明武夷山常绿阔叶林土壤微生物核心微生物组成有较好稳定性,并且细菌多样性受土壤pH 值影响较大。 近年来,地上植物多样性和地下土壤微生物群落相关研究层出不穷,而关于植物-土壤微生物反馈机制尚不清楚,以及地下土壤微生物群落生物多样性的驱动机制,限制了对武夷山整个森林生态系统的深入理解。

4 结语与展望

武夷山作为我国典型的自然保护地之一,利用新技术新方法去探究武夷山生物多样性组成和分布规律,对维持群落物种多样性和保护森林生态系统发挥着重要作用。 未来可重点关注武夷山不同海拔物种多样性分布规律,探讨不同森林微生境条件与物种分布现状之间关系;利用红外相机全面监测动物物种多样性,并通过红外相机进一步探讨动物取食行为对森林更新的驱动机制。 《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上,习近平总书记正式公布武夷山等第一批国家公园的设立,对构建武夷山自然生态系统平衡,生态文明建设以及碳中和发展目标具有重要作用。 昆明生物多样性基金会设立,确保武夷山国家公园资金方面供给,相互借鉴同批国家公园在体制和生态文明建设中的经验,为构建美好国家公园提供有力支持。综合武夷山前期研究,解析武夷山生物多样性的发展趋势,紧跟前人探索突破精神,从不同角度,多学科交叉领域探讨和分析武夷山生物多样性变化规律。 未来希望有更多科研工作者能加入到武夷山国家公园生物多样性研究领域中,为武夷山国家公园生态文明建设以及生物多样性保护提供有力支撑。

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