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物种多样性格局及其形成机制是动物学和生物地理学研究的热点问题,一直在全球范围内得到广泛关注。有大量的研究试图用环境因素解释多样性格局形成机制,除此以外不断完善的物种系统发育学为生物多样性格局形成机制的研究提供了新的思路。本文以此为基础,主要包括三部分研究内容:(1)扁蚜亚科物种多样性与特有分布格局;(2)扁蚜亚科物种多样性与环境因子之间的相关性;(3)扁蚜亚科物种多样性格局成因研究。 本研究首先建立了扁蚜亚科详尽的物种信息数据库,包括扁蚜亚科物种名录,分布地信息,原生寄主和次生寄主信息等。在该数据库的基础上对扁蚜亚科物种总体多样性格局,所包含3个族多样性格局,扁蚜亚科物种特有化分布区,多样化格局成因进行分析和探讨。 两种特有分布区分析方法均分析得出扁蚜亚科物种特有分布区主要位于岛屿区域。NDM/VNDM不同栅格尺度均得出的特有分布区有日本本州岛,台湾岛,爪哇岛,马来半岛中部。其中1°栅格共发现特有分布区9个,2°栅格共发现特有分布区10个,3°栅格发现特有分布区9个。除以上4个共同发现的特有分布区外,1°栅格在大陆区域的横断山山区和喜马拉雅山脉南麓印度锡金邦发现两小块特有分布区,2°栅格在武夷山区域发现一个特有分布区,4°栅格将研究区域内物种多样性较高的区域都重建为特有分布区,因此该栅格尺度结果删去不用。以上研究结果表明在NDM/VNDM方法中各个尺度栅格分析结果并不完全相同,但是在一定尺度(本研究中的2°和3°栅格)的分析结果十分类似,并且与其他研究不同的是本研究各个栅格所分析得到的特有分布区数量也相似。而PAE方法使用两栅格尺度分析得出与NDM/VNDM相似的结果。其中PAE的2°栅格分析得到3个特有分布区,分别为日本本州岛,台湾岛,以及爪哇岛。3°栅格分析得到6个特有分布区,分别为日本本州岛的北部,本州岛南部,喜马拉雅山脉南麓的印度锡金邦,爪哇岛,中国大陆地区陕西南部以及上海周边区域。两种方法获得的特有分布区基本相似。而扁蚜亚科高多样性区域以及特有分布区多位于岛屿区域,说明岛屿在扁蚜亚科进化过程中发挥巨大作用。 探讨多样性格局成因过程中,首先尝试选取10种生态环境因子与2种植被因子等因素解释扁蚜亚科物种多样性格局。结果发现12种因子能够解释76.7.%的物种多样性格局分布,但是所有因子的相关性分析的显著程度均未达到显著水平,说明扁蚜亚科物种丰富度格局与环境因子和所选定的两个植被因子之间不存在相关性。在偏相关分析结果表明中,两者对多样性的解释程度为73.7%,环境因子对多样性的解释程度为69.4%,植被因子对多样性的解释程度为5.7%,该结论的反常之处在于植被分布对于扁蚜亚科的多样性解释程度小于环境因子的解释程度。这可能是由于扁蚜亚科物种与原生寄主之间的关系为专性寄生关系。这种专性寄生关系就决定并不能简单的使用初级净生产力以及植被归一化指数来替代原生寄主的多样性。但是在目前寄主植物数据收集条件下,本部分研究不失为一次尝试。 扁蚜亚科多样性格局成因的研究中,首先估算扁蚜亚科物种分歧时间,重建出扁蚜亚科起源于62.21Ma,坚蚜族的分化时间为52.77Ma,扁蚜族与日本扁蚜族的起源时间为50.22Ma。扁蚜亚科物种起源于中国大陆地区,青藏高原的隆起、台湾岛分裂、欧亚大陆与北美大陆之间白令陆桥的存在对扁蚜亚科的分化与扩散均起到促进作用。虽然扁蚜亚科分布区域内发生众多地理历史事件,但是本研究表明在进化过程中,扁蚜亚科物种进化速率模型为恒定模型。