棘蛙亚科物种丰富度、种域及体型大小垂直分布格局

【摘要】：探讨和解释物种多样性的空间分布格局是生态学家和生物地理学家一直关注的问题和面临的挑战。量化物种多样性沿海拔梯度的变化格局是生物多样性理论的核心问题之一。棘蛙亚科(Anura:Dicroglossidae:Painae)是亚洲特有的两栖类群,主要分布于喜马拉雅山区、横断山区、秦岭和太行山南麓以南至中南半岛北部之间的地区。现有41种,隶属12属、2族,其中棘蛙族Paini包含33个物种,拟棘蛙族Quasipaini仅含8种。最近的研究已基本理清棘蛙亚科的系统发育关系,并初步完成了历史演化过程的探讨,指出该类群是揭示历史和生态地理分布格局演化的重要指示类群。利用棘蛙亚科及其在海拔梯度上的分布范围和高程数字模型数据集,我们探讨了棘蛙物种丰富度垂直分布格局,并在大海拔梯度(0~5000m)量化了面积对物种丰富度格局的影响。我们还检验了两个假说:1)海拔梯度上的Rapoport对棘蛙亚科有效;2)棘蛙类群中存在Bergmann渐变群。在四种不同的海拔段宽度上(100 m、200 m、300 m与400 m)上,棘蛙物种丰富度都显示出沿海拔梯度的驼峰形。在物种的棘蛙族与拟棘蛙族物种丰富度随海拔梯度的变化进一步证实了这一发现但拟棘蛙族物种丰富度的峰值相对棘蛙族来说处于更低的海拔上。各海拔段面积对拟棘蛙族物种丰富度变化有着显著的影响,而对整个亚科及棘蛙族并没有。在整个海拔梯度上所有棘蛙物种形成5个明显的集合。海拔梯度上种域宽度并未随着种域中点的增加而扩大。体型大小与海拔则呈现出显著的负相关。本研究结果表明,海拔梯度上Rapoport法则并非棘蛙物种的固有属性,同时还指出Bergmann法则也不是普遍适用于两栖动物。本研究强调了,我们需要进一步探索物种丰富度格局的内在机制,特别是在宏生态上解析两栖动物多样性格局。