物种丰富度的模式

当单个物种的活动范围相互叠加并进行统计时,物种总数的显著模式就变得清晰起来。所谓的物种丰富度,往往在中纬度和高纬度的每个生物群落的温暖一端,以及热带地区的潮湿部分更大。总的来说,在低纬度地区的森林中,有一种强烈的树木种类增加的趋势。这一趋势在东亚最为明显,那里的气候从北到南均匀湿润,是唯一的raybet雷竞技最新

图2.25。十字形叶石南(四叶石南),一种海洋分布的植物来源:Christian Fischer。

图2.25 b。

横叶石楠(Erica tetralix)显示出典型的“海洋”范围,沿着欧洲西部靠近大西洋。

Erica Tetralix Range

图2.26。杜鹃ponticum。

气候的主要趋势是温度(图2.2raybet雷竞技最新7)。世界上一些地区显示出与温度和降雨有关的趋势:例如,北美东部落叶林的物种丰富度向南增加,但向美国干燥的内陆减少(图2.28)。

没有人确切地知道为什么在温暖潮湿的环境中,物种的丰富度往往更高。在过去的150年里,人们提出了一系列假设,但当仔细研究时,每一个假设都开始显得自相矛盾。

生态学家普遍认为,树种丰富度的纬度差异与净初级生产力(即植被的生长速度)密切相关。根据这一观点,如果有更大的资源“蛋糕”,那么每个物种都有更多的机会获得自己的“蛋糕”(或生态位)。然而,当我们仔细研究时,并没有太多证据表明,物种在物种丰富的环境中比在物种贫乏的环境中平均更专门化。

另一种观点认为,大约在5000万到6000万年前,当开花植物忙于多样化时,世界几乎都是温暖潮湿的,

图2.27。东亚部分地区(俄罗斯东部、日本、台湾)树种丰富度图。这些是根据公布的树种范围数据,在地理采样网格中每个单元中出现的野生树种数量。有很强的纬度梯度。来源:重绘自作者。

图2.27。东亚部分地区(俄罗斯东部、日本、台湾)树种丰富度图。这些是根据公布的树种范围数据,在地理采样网格中每个单元中出现的野生树种数量。有很强的纬度梯度。来源:重绘自作者。

大多数血统从根本上适应了热带地区的生活。近年来,越来越普遍的寒冷和干燥环境给植物带来了新的挑战,很少有植物谱系能够适应。如果是这样的话,我们肯定会在化石记录中看到高纬度地区植物丰富程度的增加,因为更多的植物群克服了这些障碍。而且,最早进入寒冷干燥环境的植物群应该已经忙着多样化,形成越来越多的形式

树丰富
图2.28。北美野生树种丰富度。亚当斯(2009)。

时间。然而。在化石记录中,我们几乎看不到这种多样性积累的迹象。基本上,在过去的3000万到4000万年里,同样的植物群在较冷的温带森林中一直很重要,没有什么增加。与这一假设的预期相反,温带森林的多样性在过去几百万年里有所下降(见下文)。因此,从本质上讲,这些丰富程度的巨大地理梯度的原因对生态学家来说仍然是一个谜。关于这个话题的更多讨论,请参阅我的另一本书《物种丰富度》(Adams, 2009)。

即使我们不能真正解释纬度梯度,某些物种丰富度的其他大范围模式可以更令人信服地解释,因为过去的事件摧毁了一些地方的大多数植物物种,但在另一些地方却留下了更多的物种生存。例如,温带东亚的植物区系的物种要比气候相似的欧洲和北美地区丰富得多,尽管这三个地区的物种丰富度都显示出与平均温度相似的强大潜在趋势。造成这种差异的原因可能是,在过去200万年的冰川时期,东亚部分地区的气候比欧洲或美国东部的任何地方都要潮湿得多。raybet雷竞技最新来自古代湖泊的花粉证据表明,封闭的森林在东亚持续存在。在北美,尤其是欧洲,气候要干燥得多,有开阔的林地、灌木丛和草地。raybet雷竞技最新大约300万年前,在这三个地区存在的许多干旱和寒冷敏感类型的树木在亚洲能够生存,而它们在欧洲和北美灭绝了。

在本章中,我们从相对静态的角度考虑了气候对植被的影响。raybet雷竞技最新即使把气候变化的极端因素考虑在内,我们也只是触及到了植物可能从从一个地方到另一个地方当气候变化raybet雷竞技最新时。第三章专门讨论植被对气候的响应。raybet雷竞技最新

继续阅读:第四纪——过去2400万年

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