中国地区土生对齿藓的分类学修订及潜在地理分布研究

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苔藓植物门(Division Bryophyta)包括苔纲(Hepaticae)、藓纲(Music)、角苔纲(Anthocerotae),苔藓植物作为高等植物中的低等类群,物种数量仅次于被子植物。土生对齿藓(Didymodon vinealis(Brid.)R.H.Zander),隶属于藓纲(Musci),丛藓科(Pottiaceae),对齿藓属(Didymodon Hedw.)。植物体疏丛生,茎直立,单一或分枝,横切面呈圆形,叶片干燥时紧贴于茎部,潮湿时伸展呈现三角形或披针形。土生对齿藓形态可塑性较强,一些关键特征不易区分,造成物种分类鉴定存在一定困难和争议,进而导致其生理学和生态学方面的研究具有一定局限性。本研究采用形态解剖学、分子系统学以及模型构建相结合的方法,通过大量文献查阅并借阅苔藓植物标本馆的土生对齿藓进行形态结构特征的观察和比较;筛选土生对齿藓的适生区进行标本采集,基于核基因(ITS)以及叶绿体基因(rps4、trn M-trn V)构建系统发育树,明确土生对齿藓稳定的形态学分类特征和系统分类地位,并通过土生对齿藓记录的点位信息和我们系统调查获取的一手数据模拟中国分布的土生对齿藓的分布格局,进而确定其在中国的地理分布范围及其分布与不同类型气候和地形等变量的关系,本研究主要结论如下:1.标本查阅及采集样品的形态学研究表明中国地区土生对齿藓与欧美地区土生对齿藓存在显著形态学差异,其主要区别为中国地区土生对齿藓中肋上部腹侧近叶尖处不具有透明长细胞,叶细胞具有1-3个疣,欧美地区土生对齿藓中肋上部腹侧近叶尖处具有透明长细胞,叶细胞具有4-6个疣,二者具有明确的关键形态特征差异。2.分子系统学研究结果表明中国地区土生对齿藓与欧美地区土生对齿藓并未聚为同一分支,因此不支持二者为同一物种,故将中国地区土生对齿藓拟定为中国对齿藓(Didymodon sinensis J.Kou&C.Feng)加以区分,中国对齿藓与鹅头叶对齿藓(D.anserinocapitatus)以及心叶对齿藓(D.cordatus)构成同一分支,且支持率较高。3.地理分布研究表明,中国对齿藓在中国适生区分布范围较大,主要适生区分布在在西藏、内蒙古及西南的中高海拔地区,此外,其在我国湿润和半湿润区也有小范围的分布,但分布中心仍以半干旱区为主,其它地区分布概率较低。此外,AUC数值结果表明应用Max Ent模型构建中国对齿藓物种地理分布模型较为成功。4.中国对齿藓分布与环境变量的关系表明年降水量、最热季降水量及海拔是影响中国对齿藓分布的最主要环境变量,这是导致其与土生对齿藓地理分布格局存在差异的原因,此外,响应曲线也显示了物种存在概率与环境变量的定量关系。
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