文莱低地热带森林蕨类群落多样性研究：跨森林类型的物种分布格局与环境驱动机制

这篇研究通过系统调查文莱低地热带森林中混合龙脑香林(MDF)、泥炭沼泽林(PSF)和石楠林(HF)三种生境，揭示了83种蕨类的分布特征及其与土壤pH、有机质(OM)、氮磷含量等环境因子的关联。研究首次识别出21种指示物种（如PSF的Asplenium phyllitidis和HF的Schizaea dicotoma），为东南亚森林生态评估提供了新型生物指标，强调了生境异质性对维持蕨类多样性的关键作用。

　　

研究背景

热带森林作为地球生物多样性热点，其低地生态系统在文莱呈现出三种典型类型：混合龙脑香林(MDF)、泥炭沼泽林(PSF)和石楠林(HF)。这些生境在土壤特性（如PSF的强酸性pH 3.6±0.5与HF的砂质土壤含沙量82.1±19.7%）和植被结构上存在显著差异。蕨类植物因其浅根系特性（主要分布于土壤表层20-30 cm），对环境变化尤为敏感，成为研究森林生态系统的理想指示类群。

研究方法

团队在2021年旱季对文莱48个样方（每种森林类型16个，面积400 m²）开展调查，记录3468株蕨类个体。采用视觉普查法统计物种丰度，并通过土壤分析（包括原子吸收光谱法测定磷含量0.1-0.9 mg/g）量化环境参数。运用奇异值分解(SVD)和指示物种分析(IndVal)等统计方法，解析物种-环境关联。

关键发现

1. 多样性格局：MDF展现最高物种丰富度（57种），显著高于PSF（33种）和HF（34种）。Shannon指数显示MDF多样性（3.09）是HF（2.55）的1.2倍，有效物种数达21.9种。

2. 生态型差异：PSF中附生蕨类占比高达62.5%（如Asplenium longissimum），反映其淹水土壤对陆生种类的限制；而HF的贫瘠环境促使特化物种（如耐旱的Schizaea dicotoma）演化。

3. 环境驱动：SVD分析揭示第一主成分（解释率90%）将PSF的高有机质(89.2±6.4%)与MDF的中性pH(4.7±0.8)明确分离，对应蕨类群落组成的分化。例如Teratophyllum ludens与高氮(8.4±4.6 mg/g)显著正相关。

指示物种应用

研究鉴定出21种具有生境特异性的蕨类，包括：

• MDF：溪流生境的Tectaria ternata（指示值0.568）和树干附生的Pyrrosia angustata（0.707）

• PSF：标志性树蕨Alsophila glabra（0.500）和攀缘种Teratophyllum ludens（0.791）

• HF：沙地特有种Bolbitis sinuata（0.559）

生态启示

1. 微生境重要性：MDF内溪流微环境孕育了54.4%的陆生蕨类，印证了异质生境对维持多样性的作用。

2. 保护策略：需优先保护PSF的完整水文循环和HF的原始沙壤，防止边缘效应导致指示物种流失。

3. 监测价值：蕨类群落组成可快速评估森林干扰程度，如HF受人为干扰样方在聚类分析中偏离典型分组。

未来方向

当前研究未涵盖气候梯度与生物互作的影响，后续可结合宏基因组技术探究土壤微生物-蕨类协同适应机制。此外，扩大样方至次生林将有助于完善保护实践的科学基础。

（注：全文数据均源自原文实验测量与统计分析，未引入外部假设）