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科学网—Plant Diversity论文推荐┃解释全球杜鹃花多样性格局的最新视角

花匠小妙招
2024-12-17 23:40

研究亮点

• 全球杜鹃花热点地区主要分布在中国西南部的横断山脉和喜马拉雅山脉的南部地区。

• 岛屿生物地理学理论(即山地面积)和栖息地异质性(即海拔范围)对杜鹃花多样性格局的解释力最强。

• 山地的平面面积和体积与杜鹃花丰富度呈正相关，而山地岛屿到“大陆”的距离与杜鹃花丰富度和共同物种数呈负相关。

• 岛屿生物地理学理论和栖息地异质性共同解释了杜鹃花多样性的全球格局，山地岛屿与物种丰富度的关系支持岛屿生物地理学理论

常见的山地拥有高耸的山峰、陡峭的山坡以及远高于周遭的地势，山地孕育着丰富的物种多样性和大量的特有物种，这些物种对正在发生的全球气候变化极为敏感。尽管山地生物多样性对生物地理学和生态学至关重要，但产生和维持山地生物多样性的潜在机制尚不清楚。

为了解释山地物种多样性的驱动机制，科学家们提出了许多假说，其中包括现代气候(环境能量、水能动态和气候季节性)、历史气候变化和栖息地异质性等。另一种相关的理论是岛屿生物地理学理论，山地被低地包围，就像“岛屿”被水包围一样，因此山地也被称为“陆地上的岛屿”。然而，这些假说是否解释了山地植物物种的多样性，以及山地岛屿和物种丰富度的关系是否符合岛屿生物地理学理论，目前仍未证实。

来自广州大学和荷兰特温特大学的一个研究团队利用杜鹃花属(一个在全球拥有1000 多个物种，同时也是山地生态系统中有重要代表性的大属)来探索多种假说对全球杜鹃花多样性格局的解释力，以及岛屿生物地理学理论在将山地视为岛屿时的适用性和可扩展性。

“我们发现杜鹃花的热点地区主要分布在中国西南部的横断山脉和喜马拉雅山脉的南部”，该研究的通讯作者俞方圆分享道，“回归分析显示，(从全球格局来说)对杜鹃花多样性最具影响力的预测因子是山地面积(MA)，这是岛屿生物地理学理论的代表指标。杜鹃花多样性格局的第二大预测因子是栖息地异质性的代表指标，即海拔高度范围(ELER)和年平均气温范围(MATR)。层次分割法也显示出类似的结果，即岛屿生物地理学理论解释了最大的方差，其次是栖息地异质性。”

图释：杜鹃花多样性的全球格局及其影响因素：

（A）杜鹃花“山地岛屿”和“大陆”的全球分布

（B）基于1°×1°网格单元的杜鹃花多样性全球格局

（C）各假说中解释力最高的预测因子与杜鹃花多样性之间的关系

（D）六种环境假说对杜鹃花多样性格局的相对解释力

（E）杜鹃花物种与“山地岛屿”的面积、体积和隔离度之间的相关性

“当我们进一步检验岛屿生物地理学理论的主要观点是否适用于山地岛屿时，我们发现杜鹃花多样性与山地的平面面积呈正相关，且杜鹃花多样性与山地体积之间的相关性更为明显。” 作者补充道。

相反，每个 “山地岛屿” 的杜鹃花多样性与隔离度(与“大陆” 间的距离)呈负相关。“山地岛屿” 和 “大陆” 之间共同拥有的杜鹃花物种的数量也与隔离度呈负相关。

“因此，岛屿生物地理学理论和栖息地异质性共同解释了全球杜鹃花多样性的分布模式，山地岛屿与杜鹃花物种丰富度的关系支持了岛屿生物地理学理论。”作者总结道。

目前，研究成果已发表在期刊Plant Diversity上，该项研究为保护杜鹃花多样性和加强山地保护提供了重要的科学参考。

Guan, Y., et al., Island biogeography theory and the habitat heterogeneity jointly explain global patterns of Rhododendron diversity. Plant Diversity

https://doi.org/10.1016/j.pld.2024.03.007

期刊及主编介绍

Plant Diversity 是由中国科学院昆明植物研究所和中国植物学会共同主办的英文期刊。期刊专注于植物学学科的研究，坚持植物多样性的定位，突出区域特色：坚持立足青藏高原及其周边区域并面向全球。期刊主要刊发围绕植物多样性保护（含植物生态学）、以及相关研究的高质量论文。

期刊主编由中国科学院昆明植物研究所吴建强副所长担任。

2024年发布的最新 Impact Factor: 4.6，CiteScore: 8.3。

目前期刊已经被PubMed Central、SCIE、BOSIS、DOAJ、Scopus 等重要数据库收录。

主编：吴建强研究员

中国科学院昆明植物研究所研究员、博士生导师、课题组长

研究领域：

长期从事植物与昆虫互作以及植物与寄生植物互作的研究。在野生烟草、拟南芥和玉米等植物中，克隆了大量具有重要抗虫调控作用的基因，如SIPK、WIPK、CDPK4、CDPK5等，大大拓宽了人们对植物抗虫分子机制的了解，也为农作物抗虫育种提供了重要理论基础。以寄生植物菟丝子为研究对象，深入从基因组学、菟丝子与寄主间物质和信号交流、菟丝子的寄生生理等方面，进行了大量研究，为了解寄生植物的生理生态和进化提供了重要依据，对防控寄生性杂草也有重要意义。研究成果受到了国际同行的广泛关注。

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