关键词:
分类学
两栖类新种
尼泊尔的喜马拉雅山脉
多样性
干扰
微气候
微生境
海拔
摘要:
1、现存超过7500种的两栖类是地球上第一类适应陆地环境的脊椎动物。每年有超过100种两栖类被发现,这说明我们对于地球的生物多样性还知之甚少,尤其是在山区,比如喜马拉雅地区被认为是地球上生物多样性的热点区域之一。然而,尼泊尔的生物多样性研究仍然匮乏。这篇论文的目的即是提高我们对于尼泊尔现存两栖类的认知,主要通过形态学、生物声学和分子手段实现,并进一步阐释影响他们分布格局的因素以及对于物种保护的指导意义。喜马拉雅山脉是天然的复合型景观,包括了崎岖地带,多样的生态系统且具有最大的海拔梯度(海拔从60米升至8848米),特别是在尼泊尔境内具有一段短的水平跨度(从南到北,150~200公里)。海拔在短距离的地理范围内急剧上升增加了对物种多样性和分布模式的研究难度。过去的两栖类研究主要是将表型特征作为物种鉴别的依据。然而,分子方法在系统分类学中的应用成功揭示了一些隐存种的分类地位。在此研究中,我们运用了整合的方法研究评估两栖类分类地位,物种丰富度和组成以及保护价值。我们连续三年(2014~2016年)的五月到七月(即雨季)在尼泊尔的东部和中部进行了野外研究工作,覆盖了尼泊尔喜马拉雅东部和中部海拔78米至4200米的地区。在夜间,限制时间的目视遇测法用于两栖类取样,同时,群落微生境类型,气候因子和干扰因子也一并被收集。2、本研究运用了整合分类学的方法,包括形态学、生物声学和分子系统学等方法描述了四种新物种,它们分别隶属于疣螈属、姬蛙属、湍蛙属和齿突蟾属(详见第二章)。利用线粒体基因片段采用最大似然法和贝叶斯推断的方法重建了类群间的系统发育关系。在第一章中,我讨论了来自喜马拉雅山东部疣螈属(两栖纲:有尾目:蝾螈科)物种的分类地位,并描述了一种新物种-喜马拉雅疣螈。类似地,来自尼泊尔东部低地的姬蛙属一新物种(Microhyla teraiensis sp. nov.)也被我们发现了,该物种以前曾被描述为另一姬蛙属物种(Microhyla ornata),同时我们将Microhyla nilphamariensis分布范围扩展到了尼泊尔的中部和东部,该范围属于尼泊尔新纪录。同样地,我们讨论了齿突蟾属的分类地位并描述了来自尼泊尔塔普勒琼区古萨村的一个新种—古萨齿突蟾。研究表明尼泊尔东部的古萨村支系与齿突蟾属的其他物种存在更大的形态和分子差异。然而,通过分子数据分析证实尼泊尔的西部支系为西藏齿突蟾且西藏齿突蟾广泛分布于喜马拉雅山区域。同样,我们还描述了来自尼泊尔中部山涧激流的一种湍蛙新种Amolops siraichuli sp. nov.。分子数据显示这种湍蛙新种与西域湍蛙Amolops marmoratus接近,但在其鼓膜前缘和上颌之间的角落具有一枚刺,这与其他的近缘种明显不同。该新种目前仅发现于尼泊尔中部的Siraichuli山。3、第三章分析了两栖动物沿海拔梯度的种群结构,并确定了调节种群结构的潜在驱动力。我们在喜马拉雅山东部的阿姆河和特姆河沿海拔梯度取样,采取的方法是夜间限制时间的目视遇测法。物种的丰富度和密度与海拔呈线性负相关,即随着海拔升高而下降。此研究不支持“中间区域模型”的预测结果。四个独特的两栖动物种群结构被确定沿着海拔梯度而变化。有六个解释变量(年均温、年降水量、湿度、潜在的土壤水分蒸发量、实际的土壤水分蒸发量和表面积)表现出随海拔升高而显著下降的趋势。我发现年均温、实际的土壤水分蒸发量和表面积是物种丰富度的最佳预测变量,而只有表面积对种群密度影响最大。大多数两栖类表现出了很窄的海拔分布范围且与海拔呈曲线相关,且根据喜马拉雅山脉东部区域的两栖类物种分析不支持Rapoport’s 规律。类似地,喜马拉雅山脉东部区域的景观类型由于人类活动而发生了改变,如原来的原始林变为农耕地及人们过渡开采和掠夺自然资源。自然完整性的丧失可能导致物种多样性和组成的波动。因此,我也分析了小气候、生境和其他影响因子影响物种多样性和及群落组成随海拔梯度变化的机制。物种丰富度单独随海拔升高而下降,这种模式是由微气候(水温)和微生境(DBH、灌丛数量、水流速、岩石覆盖度)的特点共同决定的。典型对应分析(Canonical Correspondence Analysis)表明种群的结构主要受到六个环境因子的影响,即海拔、灌丛数量、岩石覆盖度、水流速、栖息地与居民区的距离及牲畜粪便的数量。总之,尼泊尔东部的喜马拉雅山脉区域的两动物物种随海拔变化的组成模式受到了微气候、生境和干扰因子的共同作用。4、第四章中作者论证了在尼泊尔低海拔地区的稻田里保护无尾两栖动物的重要性。鞘翅目、鳞翅目、直翅目和半翅目等目昆虫是臭名昭著的水稻害虫,它们严重危害大米产量,而蛙类是公认的能够捕食以上多种昆虫的广谱猎食者,其提供的生态服务功能价值宝贵。本研究分别在雨季和旱季,从水稻被种下算起