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环境异质性与生物多样性之间的相关关系(heterogeneity-diversity relationships,HDRs)一直是生物多样性研究的热点问题,传统生态位理论认为环境异质性区域能够孕育丰富的生物多样性。环境变化(如气候变化)削弱了现有保护地的生物多样性保护成效,而研究表明在系统保护规划中耦合异质性区域能够有效缓解气候变化对生物多样性的影响。云南省是一个典型的环境异质性/生物多样性丰富区域,气候变化对其生物多样性的影响已经不容忽视。因此,基于环境异质性云南省生物多样性保护优先区识别研究将有助于完善现有保护区体系,为气候变化下云南省生物多样性保护可适性策略的制定提供理论支撑。本研究通过构建生物多样性指标(Ecosystem diversity Index(EI)/Plant diversity Index(PI)/Animal diversity Index(AI))和度量环境异质性,进行基于云南省自然区域(云南省32个(国家级/省级)自然保护区)HDRs研究;在AIC(Akaike Information Criterion)最优模型基础上,识别栅格单元尺度(11×11km2)和乡镇单元尺度环境异质性云南省生物多样性保护优先区;在尺度效应、植物/动物多样性保护优先区空间不可替代性和互补性分析基础上识别栅格尺度 MPA(Merged Plant and Animal diversity priority conservation areas,MPA);基于保护效率评估,筛选最具有保护意义的环境异质性保护优先区;将其与现有保护区体系进行叠加分析,可以发现云南省生物多样性保护尚存一些保护空缺;通过与生物地理区的空间分析以及前人研究结果对比,探究保护优先区对云南省生物多样性保护的意义。主要结论如下:(1)整体来看,云南省最具有生物多样性保护价值的保护区是:西双版纳、高黎贡山、铜壁关和南滚河;云南省自然保护区的植物多样性(PI)以及动物多样(AI)分布均与纬度呈显著负相关,而生态系统多样性(EI)与纬度之间的没有显著的相关性。(2)气候异质性是解释保护区生物多样性分布最重要的机制,土壤和地形异质性是对气候异质性解释机制的有效补充;由最优模型可知,对于动物多样性(AI)以及生态系统多样性(EI),年温差(TemperatureAnnualRange,TAR)异质性是最重要的因素;而对植物多样性(PI)最重要的变量是冷季降(Precipitation of Coldest Quarter,CQP);基于AIC模型,我们得知年降水(AnnualPrecipitation,AP)异质性/冷季降水异质性以及年温差异质性/降水变异系数(Precipitation Seasonality Coefficient,PSC)异质性可以分别运用到基于环境异质性云南省生物多样性保护优先区识别工作中。(3)在尺度效应、PDCPAs(Plant Diversity Priority Conservation Areas)与 ADPCAs(Animal Diversity Priority Conservation Areas)的空间不可替代性和互补性分析基础上识别栅格尺度MPA;基于护效率评估(基于国家重点保护野生动植物、植被类型以及自然保护区),栅格尺度MPA是最具有保护意义的环境异质性保护优先区。基于环境异质性云南省MPA主要分布在:滇西北-横断山区,高黎贡山-无量山-哀牢山,金沙江干热、干暖河谷区,滇西南热带雨林区以及滇南、滇东南热带雨林/季雨林区;(4)通过现有保护区体系与MPA进行空间叠加分析发现云南省尚存一些保护空缺。保护空缺主要分布在滇西北最北部、澜沧江干暖河谷以及梅里雪山-碧罗雪山寒温性针叶林区;由高黎贡山南麓向东南延伸至澜沧江与无量山之间的常绿阔叶林,再由哀牢山东坡沿元江延伸至云南省国境线附近生物多样性区域:其中滇南地区主要在李仙江两侧以及西双版纳热带雨林区有分布,而滇东南则位于元江两岸的多个动植物区系的交汇区;另外,保护空缺还分布在横断山区与滇中高原的过渡地带:宾川、鹤庆等地,由此向东至金沙江干热河谷常绿灌丛-稀树草原区以及金沙江干热河谷与乌蒙山交错区;滇西南热带雨林区的保护空缺相对比较独立,主要是铜壁关热带雨林与南汀河热带雨林的相间地带。(5)基于环境异质性保护优先区的保护效果与传统保护工作是相似的,说明异质性区域可以作为未来生物多样性本底调查的关键区域;MPA可能是云南省生物地理分区的成因之一;沿生物地理线生态廊道等保护措施的实施有助于在宏观格局下完善云南省现有保护区体系;借鉴前人的相关研究,可以推论MPA能够缓解气候变化对云南省生物多样性影响。综上所述,本研究识别的云南省MPA和保护空缺能够有效地补充完善云南省现有保护区体系,并有助于未来气候变化下云南省生物多样性的有效保护。