中国野生报春花属物种多样性与地理分布数据集

2024-01-11 10:52杨桂丽张佳佳梅丽李星晨龙声卫白新祥
关键词:报春花中文名报春

杨桂丽,张佳佳,梅丽,李星晨,龙声卫,白新祥,*

1.贵州大学林学院,贵阳 550025

2.贵州省植物园,贵阳 550001

3.黔西南州农业林业科学研究院,贵州兴义 562400

引 言

报春花属(PrimulaL.)系报春花科(Primulaceae),全世界分布约有600 余种[1]。报春花属分布广、特有化程度高,为世界广布属,主要分布于北半球温带和高山地区,仅极少种类分布于南半球,但其大多数种类局限分布于我国西北部和西南部[2]。报春花属植物在园艺上统称为“报春花”,早春开花为本属植物的重要特性,中文名“报春”和属名“Prmiula”均含有“早花”的意思。因其花色多样、艳丽、观赏价值高而备受园艺学家青睐,是世界著名的观赏花卉,与杜鹃花、龙胆并称为“中国三大高山名花”。

报春花属在我国分布广泛,主产四川、云南和西藏,陕西、湖北、贵州次之,其余各省区甚少[2]。自《中国植物志》、Flora of China等志书出版以来,不断有新分类群或新记录种被报道,我国报春花属植物早已超过文献记载的300 余种。我国关于该属的地理分布调查研究主要集中在西藏、云南及四川等分布集中的省份,大部分调查研究以行政单位或自然地理区划为单元,加上不同研究报道统计标准和精度不同等原因,这导致了地理分布信息分散,各级行政区的具体分布物种模糊不清、数量不明,增加了地理分布数据利用的难度,因此对报春花属物种多样性及地理分布数据进行系统地收集整理十分必要。本研究针对中国报春花属植物进行了全面、系统的文献检索,查阅了截至2022 年10 月发表的中国野生报春花属植物的研究文献和标本,确立物种名录,对物种组成、特有性、水平地理分布、垂直分布海拔范围等方面进行数据挖掘,以完善中国野生报春花属植物名录及其地理分布信息,拟为进一步深入开展中国野生报春花属植物研究提供参考。

1 数据采集和处理方法

1.1 数据来源

物种名录与地理分布数据集的主要数据来源为:(1)植物志书,如《中国植物志》(第59 卷)[1]、Flora of China(Vol.15)[3]以及各地方植物志书,报春花属专著Primula[4]及相关书籍《青藏高原维管植物及其生态地理分布》[5]、《横断山区维管植物》[6]等。(2)学术论文,以截至2022 年10 月发表在学术期刊中的有关野生报春花属植物新类群和新纪录的文献为补充材料,并包括已公开发表的硕[7]博士论文[8]等。(3)标本数字化数据库,如中国数字植物标本馆(CVH,https://www.cvh.ac.cn)、全球生物多样性信息网络(GBIF,https://www.gbif.org/zh/)等。(4)分类学数据库,如世界植物在线(POWO,https://powo.science.kew.org/)、国际植物名称索引(IPNI,https://www.ipni.org/)、世界报春花属网(http://www.primulaworld.com/);中国生物物种名录(http://www.sp2000.org.cn/,截至2022 年12 月6 日)等。

本研究所采用的分类系统沿用Flora of China(Hu & Kelso, 1996),将中国报春花属分为18 个组,并新拟了中文组名。

1.2 数据收集和处理

物种名录建立流程:(1)物种信息录入:对物种组名、学名(包括中文名、拉丁学名和异名)、分布海拔及分布地点等数据信息录入Excel 表格中。(2)物种信息订正:中文名以Flora of China(Vol.15)、《中国生物物种名录》(http://www.sp2000.org.cn/,截至2022 年12 月6 日)[9]和物种发表时拟定的中文名为依据,无拟定的中文名则根据其拉丁学名词源的含义新拟中文名;拉丁学名校正的依据同中文名,参考IPNI 等权威分类学数据库和期刊文献中对部分物种的处理,完善名录;异名的收录包括同模式异名Homotypic Synonyms 和异模式异名Heterotypic synonyms,收录依据同上。(3)删除物种重复记录:因使用中文名在处理数据时相对拉丁学名出错的概率更小,此步骤以中文名为标准列删除重复项。(4)进一步核实物种名录:包括中文名和拉丁学名的分类处理,参考期刊中发表的物种修订,更新物种接受状态,获得初步的中国野生报春花属植物名录。

地理分布数据集建立主要工作流程:(1)获取及梳理原始分布信息:结合研究团队实地调研,根据文献资料及标本采集记录的报春花属植物的相关分布信息,即采集记录中填写的研究区域(如自然保护区、自然公园等及其所在的省级行政区、县级行政区)。在标本查阅过程中,对采集信息进行必要的核对,如有标本物种鉴定存疑及地理分布信息记录错误等情况,则删除该条分布记录。(2)物种名称订正:按照前述建立的中国野生报春花属植物名录校正录入物种的中文名和拉丁学名。(3)校正地理信息:根据中国民政部2022 年3 月新发布的最新县级行政区划、中国数字植物标本馆新旧地名转换以及国家标本资源共享平台(NSII,http://www.nsii.org.cn/)区划变迁查询工具等方式进行新旧地名转换。(4)统一地理分布信息精度:对于标本记载中仅有经纬度信息的,根据经纬度转换为对应行政区;对于跨多个省、市或县的自然保护区、地理区划单元则直接填入具体地点,获得中国野生报春花属植物地理分布信息。统一将所有物种地理分布精度转换为两级,分别为省级和县级行政单元。(5)物种特有性的确认:将中国野生报春花属植物名录中在国外有分布记录的物种标记为非中国特有,将仅分布于中国且有2 个及其以上的省级行政区有分布记录的物种标记为中国特有,将仅分布于中国某一省级行政区的物种标记为区域特有。

2 数据样本描述

2.1 数据集字段含义

本数据集以2个Excel文件呈现:中国野生报春花属植物数据集,包含397条6列,每一行表示一个报春花属物种,其字段(列)的含义如表1;中国野生报春花属植物数据集参考资料,包含130条8列,每一行表示一条参考资料信息,8列内容分别为:文献类型(reference type)、文献名称(reference title)、出版年份(publication year)、作者(author)、出版社(publisher)、卷册(volume & issue)、页码(page)、国家/省(country/province)。

表1 中国野生报春花属植物数据集字段(列)的含义Table 1 Meaning of fields (columns) in the dataset of wild Primula L.in China

2.2 中国野生报春花属物种多样性与特有性

截至2022年10月,中国报春花属植物记载18个组397种(包括28变种26亚种),统计全国各省区分布物种情况,涉及28个省区。在省级尺度上,四川记载物种数位居第一,共177种,其次是云南176种,西藏171种,甘肃48种,贵州27种等;江苏省、海南省、上海市、香港特别行政区、澳门特别行政区这5个行政区均未有野生资源的分布信息。

中国野生报春花属植物特有成分十分丰富,中国特有种共296种,占总种数的75%。其中四川省的报春花属种类最丰富,有中国特有种151个,其中有42种仅产四川。西藏的省级特有种最丰富,包含中国特有种90种,省级特有种为48种,中国各省(市、区)报春花属物种多样性统计如表2所示。报春花属中各组的数量和组内不同种之间的分布差异较大,粉报春组sect.Nutans是包含种数最多的组,共72种,密裂报春组sect.Pycnoloba是包含种数最少的组,只包含2种。组内例如指叶报春组sect.Cortusoides中,其他种分布范围都相对广泛,适应性较强,只有小七指报春P.septemlobavar.minorKingdon-Ward分布狭域。

表2 中国各省(市、区)级行政区的报春花属物种多样性统计Table 2 Statistics on species diversity of Primula L.in primary distribution areas in China

3 数据质量控制和评估

由于数据来源广泛、时间跨度大,为避免部分物种名称存在变化或差异、地理分布信息记载的精度不同、原有记载区划关系与最新区划不一致等问题,在原始信息录入之后,剔除了有明显错误的数据,并依据植物志、IPNI、中国生物物种名录(2022)等资料进一步核实物种名录,使其拉丁学名和中文名的一一对应。中文名处理例如把“葶”统一改为“莛”;海仙花更名为海仙报春,桔红灯台报春更名为橘红灯台报春等。拉丁学名处理主要由物种修订引起种加词或者物种分类等级发生变动,例如将P.humilisPax & K.Hoffm.修订为P.sinohumilisG.Hao & C.M.Hu,P.bracteataFranch 修订为P.bullatavar.bracteata(Franch.) P.Eveleigh, J.Nielsen & D.W.H.Rankin 等。

除此之外,我们对物种发表地区进行了详细的核查,增加了分布于我国藏南地区的巴瓦脆蒴报春(P.calderianasubsp.bawaii)[10]、波兰报春(P.polonensisKingdon-Ward)[11]等9 种野生报春花属植物。由于这些物种发表在国外相关学术期刊上,缺乏中文名的拟定,我们根据其拉丁学名的词源含义拟定了中文名,使中国野生报春花属名录进一步完善、准确。

4 数据使用方法和建议

发表物种分布信息共享的论文会大大促进研究者之间的数据交流与共享,及时更新生物物种名录对于生物多样性研究和保护与利用实践都十分重要[12]。本数据集对多来源数据进行了整合,但可能存在一些因分类鉴定错误、数据记录错误等因素导致的误差。报春花属植物分布狭域性十分明显,已有研究发现,分布范围更窄的物种更容易受到环境变化的影响而导致物种灭绝[13]。本数据集可以用来探索报春花属狭域分布种在未来气候变化背景下分布区域范围的变化或评估物种的灭绝概率,有利于后续对报春花属野外资源的合理有效保护。结合分子系统发育等,可进一步探讨报春花属植物进化、演化与地理分布格局及其影响机制,且为其引种、保护和新种的搜寻提供有利的空间依据。报春花属植物也是高山地区生物多样性的重要组成部分,基于本数据,可为高海拔地区其他重要高山类群的物种多样性地理分布格局的研究提供参考,从而可进一步揭示高海拔地区的物种多样性。

数据作者分工职责

杨桂丽(1997—),女,重庆市合川区人,硕士,研究方向为野生报春花属植物资源与利用。主要承担工作:植物标本查阅及记录、物种分类情况核查、地理分布信息及海拔分布数据统计及核查。

梅丽(1999—),女,贵州省黔南人,硕士,研究方向为植物资源开发与利用,主要承担工作:负责部分植物标本查阅及记录。

张佳佳(1989—),女,贵州省贵阳市人,硕士,研究方向为植物资源,主要承担工作:地理分布信息及海拔分布数据统计。

李星晨(1996—),女,贵州省贵阳市人,硕士在读,研究方向为野生秋海棠属植物资源与利用。主要承担工作:部分地理分布信息及海拔分布数据统计。

龙声卫(1976 一),男,贵州贞丰人,高级农艺师,研究方向为杂交玉米选育及转化应用等研究,主要承担工作:负责提供数据资源及物种分类情况核查。

白新祥(1979—),男,山西省临汾市人,博士,副教授,研究方向为特色花卉种质资源与利用等研究。主要承担工作:相关资料收集汇总及物种分类情况核查。

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