A COMPARATIVE STUDY OF THE FLORAS OF CHINA AND CANADA

Abstract

In this study, we investigated the floristic
relationships between China and Canada
based on comparative analysis of their
spermatophyte floras. Floristic lists were
compiled from standard floras and then
subjected to cluster analysis using UPGMA
and NMS ordination methods. Our data
demonstrate that the Chinese spermatophyte
flora is considerably more diverse than that
of Canada and that the taxonomic richness
of seed plants in the floras of China and
Canada shows significant variation at the
specific and generic levels. China contains
272 families, 3 318 genera, and 27 078
species (after taxonomic standardization),
whereas the spermatophyte flora of Canada
includes 145 families, 947 genera, and
4 616 species. The results indicate that out
of 553 genera shared by the Chinese and
Canadian floras, 60 of them have an eastern
Asia-North American disjunct distributional
pattern. These disjunct genera show a similar geographic distribution in both eastern
and western Canada. There is a higher degree of similarity at higher taxonomic levels
between the two intercontinental floras,
which suggests ancient floristic relationships, but there are significant differences
at the generic and specific levels that are
correlated with more recent geological and
climatic variations and ecoenvironment
diversity, resulting in differences in floristic
composition. Overall, western and eastern
Canada have a similar number of shared
genera, which suggests multiple migration
events of floristic elements via the Atlantic
and Pacific connections and corridors that
existed in past geological times.

Canadá se obtuvo a partir de una serie de
hipótesis nulas usando G-test, con las cuales
se evaluaron las diferencias taxonómicas a
niveles ordinales, genéricos y específicos.
Las listas florísticas se organizaron en taxa
compartidos en las diferentes categorías
taxonómicas entre ambos países y se tabularon en una matriz de datos binaria.
Posteriormente, después de estandarizar los
aspectos nomenclaturales, los datos se sometieron a análisis de UPGMA (Unweighted
Pair-Group Method with Arithmetic Mean)
y NMS (non-metric multidimensional scaling) para estimar y comparar los índices de
similitud florística entre estos países.
Nuestros resultados indican que la flora
espermatofita de China es mucho más diversa que la flora canadiense. Además, la
riqueza taxonómica de estas floras exhibe
diferencias significativas a niveles específicos y genéricos. La flora de China es
aproximadamente seis veces más rica que su
contraparte canadiense. China incluye 272
familias, 3 318 géneros, y 27 078 especies,
mientras que la flora de Canadá abarca 145
familias, 947 géneros y 4 616 especies. Estas
estadísticas representan una contribución a
nivel mundial estimada en 12% para China y
1.4-1.5% de Canadá. Asimismo, el número
de géneros distribuidos en ambos países es
de 533. Este número representa un valor
estimado de 5.4 veces más elevado en la
cantidad de especies en la flora de China
(12 967) comparada con 2 384 en Canadá.
En general, existen 123 taxa que exhiben
distribución disjunta entre China y Canadá.
Las provincias de la región este de Canadá
comparten un número de especies más alta
con China, y por lo tanto tienen mayor grado
de afinidad florística, comparadas con las
provincias del lado oeste del país. Consideramos que cuatro factores principales han
contribuido a las diferencias florísticas entre
China y Canadá. Éstos son: clima, migración de especies de regiones circunvecinas,
stasis, y efectos de refugio.
A pesar de que la diferencia en extensión
territorial entre China y Canadá no es extremadamente marcada, la diversidad en
relieve topográfico y tipos climáticos de
China han favorecido la existencia de una
gran variedad de regiones ecogeográficas
y ambientales en ese país. Estas variables
han contribuido a la formación de patrones
de vegetación geográficos de distribución
y composición taxonómicas más complejas. En general, la diversidad taxonómica,
composición florística y regiones fitogeográficas de Canadá son mucho más simples
que aquellas existentes en ese país oriental.
De hecho, China es el único país del mundo
donde aún existe una conexión continua
entre los bosques tropicales, subtropicales,
templados y boreales. De la misma manera, las floras adyacentes del centro, norte
y sur de Asia tienen gran influencia en la
composición florística de China dado que
eventos migratorios pasados y presentes
han permitido el intercambio de elementos
florísticos, divergencia de especies y casos
de especiación. A su vez, stasis ha tenido un
papel importante en los complejos procesos
de especiación y diversidad de especies,
es decir, que los niveles taxonómicos más
altos representan los linajes filogenéticos
más ancestrales. Finalmente, la noción de
áreas de refugio también han contribuido
en los niveles de diversidad y diferencias
taxonómicas así como la existencia de
especies actuales poco comunes pero con
distribución disjunta. Esto a su vez sugiere
que la ruta migratoria florística de elementos
a través del Estrecho de Bering contribuyó
significativamente a la distribución de especies en ambos países. En conclusión, nuestro
estudio confirma que un buen número de
especies comunes entre China y Canadá
tienen distribución vicariante o disjunta
y comparten historia biogeográfica como
resultado de eventos geológicos pasados, y
que las floras de estos países han evolucionado independientemente a consecuencia de
aislamiento geográfico y factores climáticos
y geológicos, entre otros.