我国自然保护区两栖动物的分布格局研究

陈 伟，侯思宇，彭丽清，周治成，文 琳

(绵阳师范学院生态安全与保护四川省重点实验室，四川绵阳 621000)

物种分布格局的研究是亲缘地理系统学研究的热点之一，了解物种的空间分布对于制定物种的保护策略非常重要[1-2]。目前，国内学者对兽类、鸟类、两栖类、爬行类以及昆虫等区域性生物多样性及分布格局的研究报道很多[3-58]。但从大尺度来研究我国两栖动物类群分布格局的研究相对较少[3]。目前，从保护区角度研究两栖动物的分布规律鲜见报道。为了解我国自然保护区中两栖动物的分布格局及其影响因素，基于已公开发表的各保护区两栖动物资源的分布数据，笔者探讨了自然保护区的面积、平均海拔、平均纬度、年均气温和年均降雨量对我国两栖动物分布格局的影响。

1 材料与方法

1.1数据的收集根据纬度和海拔的不同，随机选取49个自然保护区。根据已报道的这些自然保护区两栖动物资源分布的相关文献(图1)，分析自然保护区的面积、平均纬度、平均海拔、年均气温和年均降雨量对我国两栖动物科、属、种分布的影响。

1.2数据分析使用一般线性模型(general linear model，GLM)分析保护区面积、平均纬度、平均海拔、年均气温和年均降雨量对两栖动物科、属、种的数目的影响。为了使数据尽可能符合正态分布，对试验数据进行了对数转化。

2 结果与分析

49个自然保护区两栖动物资源的分布见表1。

2.1两栖动物科数与保护区面积、平均海拔和平均纬度的关系由表2可知，保护区的平均海拔对两栖动物科水平的分布影响并不明显(P>0.05)；但两栖动物的科数与保护区面积(P<0.05)以及平均纬度存在显著相关(P<0.05)。

2.2两栖动物属数与保护区面积、平均海拔和平均纬度的相关性相关性分析由表3可知，保护区面积和平均海拔对两栖动物属水平的分布影响并不明显(P>0.05)；但两栖动物的属数与平均纬度存在显著相关(P<0.05)，即随纬度的增加，自然保护区内两栖动物属数相应减少。

2.3两栖动物种数与保护区面积、平均海拔和平均纬度的相关性分析由表4可知，保护区面积和平均海拔对两栖动物种数的影响并不明显(P>0.05)；但两栖动物的种数与平均纬度存在极显著相关(P<0.01)，即随纬度的增加，自然保护区内两栖动物种数相应减少。

2.4气候条件对两栖动物科、属、种数的影响由表5可知，年均降雨量对两栖动物科、属、种的分布均有极显著影响(P<0.01)；年均气温对两栖动物科、属和种数的影响均不显著(P>0.05)。

3 结论与讨论

该研究结果表明，保护区平均海拔对我国两栖动物科、属、种的数量分布没有明显影响；保护区面积除了对科的数量有影响外，其并不影响两栖动物的分布；但保护区纬度能显著影响两栖动物的科、属、种数的分布规律。两栖动物的分布受纬度的影响，即随纬度的增加，两栖动物科、属、种的数量均相应减少。另外，两栖动物科、属、种的分布也受年均降雨量的影响。

图1 49个自然保护区在我国的分布Fig.1 Distribution of 49 nature reserves in China

序号No.保护区名称Name of nature reserves面积Area km2平均海拔Average altitudem平均纬度Average latitude∥°年均降雨量Annual average rainfallmm年均气温Annual average air temperature℃科数 Family number 属数 Genus number 种数Species number 参考文献 References1九寨沟国家级自然保护区6513 38033.097827.34—6[4]2若尔盖铁布自然保护区2003 15029.126506.7466[5]3海南鹦哥岭自然保护区50099618.98——72339[6]4广西百东河自然保护区41640023.921 10022.05817[7]5哀牢山自然保护区5041 75024.27——81626[8]6菜阳河省级自然保护区1421 34422.581 54817.761839[9]7内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区1 0041 32444.22400—2—3[10]8大沙河自然保护区2691 25029.111 28011.881527[11]9贵州柏箐喀斯特森林自然保护区421 71428.861 352—71013[12]10浙江龙王山自然保护区121 17430.381 647—81520[13]11蟒河国家自然保护区561 04635.2566514.0344[14]12陕西太白山国家级自然保护区5632 41433.96——6—11[15]13广东省车八岭国家级自然保护区7579324.721 46819.681926[16]14扎龙自然保护区2 10014347.354293.23—4[17]15福建雄江黄楮林自然保护区12530026.311 65019.77—30[18]16黑石顶自然保护区4042523.451 74419.671121[19]17江西武夷山国家级自然保护区1601 20027.902 58314.292229[20]18都庞岭自然保护区2001 20025.381 80015.881231[21]19云南哈巴雪山自然保护区2193 47327.2973814.55812[22]20珠穆朗玛峰国家级自然保护区32 6815 13928.50——369[23]21六盘山国家级自然保护区670—35.476765.8345[24]22梵净山国家级自然保护区4191 53627.931 85011.592142[25]

接下表

表2 两栖动物的科数与保护区面积、平均海拔和平均纬度的相关性分析

表3 两栖动物的属数与保护区面积、平均海拔和平均纬度的相关性分析

表4 两栖动物种数与保护区面积、平均海拔和平均纬度的相关性分析

表5 保护区气候条件对保护区两栖动物科、属、种数的影响

保护区平均海拔是影响两栖动物生活史的重要参数之一。不同海拔保护区的生境、气温、氧气浓度和紫外线强度存在差异，而植物和昆虫的群落结构也表现出较大的海拔差异性[55]。Araujo等[59]研究表明海拔能影响很多两栖动物的生活史参数(如繁殖期、胚胎的生长发育，甚至两栖动物的变态和寿命等)。该研究结果表明两栖动物的分布和保护区的平均海拔没有明显的相关性，与Araújo等[59]研究结果不一致。这可能是由于各保护区的海拔垂直差异很大，从而导致海拔对两栖物种的分布影响不明显，另外也可能是由于高海拔自然保护区关于两栖动物分布情况的文献资料较少，所以收集到的高海拔地区两栖动物的分布数据较少。关于海拔对保护区两栖动物分布的具体影响还有待进一步研究。

在较热的低纬度地区动植物种类较多，这是一个普遍的物种分布模式[56]。该研究发现在低纬度地区两栖动物科、属、种的分布数量均较多，这与Wiens[58]的研究结果相一致。低纬度海拔地区有更多两栖动物种类分布，可能是由于低纬度地区生境多样性更高，生态系统结构更为复杂，气候条件更适宜两栖动物的生存。这种模式可能是由于在低纬度地区两栖动物有较高的物种形成率，而在高纬度的温带地区或寒冷地区物种灭绝率较高[57-58]。

两栖动物科、属、种的分布可能取决于自然气候条件[3，58]。该研究结果发现各保护区两栖动物的分布与降雨量有关，这可能与两栖动物皮肤保水机制的不完善性有关，因此必须生活在潮湿的陆地环境或淡水多的区域，因此降雨量在很大程度上决定了一个地区水生环境的可持续性。

笔者选择对保护区中两栖分布数据的挖掘，主要是因为在国家不断的人力、物力和财力的投入中，我国自然保护区得到了巨大的发展。通过与高校、科研院所的科研合作，很多保护区公开发表了保护区内动植物本底资源的数据，为我国自然保护区资源数据的深入挖掘提供了参考。 该研究从保护区面积、海拔、纬度、气温和降雨等方面研究了我国自然保护区两栖动物的分布，但尚未考虑人类干扰、旅游开发、物种进化历史等因素对现有两栖动物分布的影响[1-2，58]。在今后大数据挖掘过程中应充分考虑这些因素的影响，从而阐述我国保护区两栖动物的分布格局。

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