米兰-科学家研究提出山地植物区系的演变框架—新闻—科学网

中山年夜学植物分类学与区系地舆学课题组与合作单元，基在前期在我国广东、广西、江西、湖南、陕西、宁夏、内蒙古等多处天然庇护地的野外考查，连系全国对山地域系的研究，发现分歧地貌类型的山地之间其植物区系构成存在差别，并提出了“基岩腐蚀-地貌构成-物种分化”的演化框架。相干功效近日颁发在《天然-通信》。

“这一演化框架强调了岩石圈轮回、地貌进程与植物区系演化之间的慎密关系。”论文配合通信作者、中山年夜学生命科学学院传授廖文波暗示，该研究提出了“地貌区系”概念和“地质-岩性植物区系假说”，以注释山地植物区系的构成和分化，为深切领会山地植物区系的构成和分化供给了主要的理论根本。

山地植物区系研究具有主要意义

物种在地球概况的不平衡散布，是生物地舆学和生态学研究的主要内容。早在洪堡时期，就已发现热带山地有着极高的物种多样性，说明山地植物区系的成因对理解物种构成和生物多样性的科学庇护有主要意义。

近两个世纪以来，一批批生物地舆学家、生态学家经由过程区域植物多样性和系统发育研究，和与天气因子、生态因子、地舆因子等的耦合研究，获得很多新的进展，进而构成了一个较为明白的不雅点，即遍及认为“生物进程、生态进程、地质进程”配合鞭策和增进了山地生物多样性的构成。

地貌与岩性制约下山地植物区系堆积和分化框架图。研究团队供图

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“今朝，关在地质进程若何影响生物多样性演化的研究相对较少，特别是以单个‘区系’为单位切磋地质进程的怪异进献的研究较少。”论文配合第一作者、华南农业年夜学博士施诗暗示，山地被认为是物种多样性的摇篮和博物馆，而且山地在地貌演化进程中增进了生境多样性和分歧生态位的发生，从而影响着山地内物种的分化、迁徙或灭尽。

中山年夜学植物分类学与区系地舆学课题组与合作单元，基在前期在我国广东、广西、江西、湖南、陕西、宁夏、内蒙古等多处天然庇护地的野外考查，辑录了中国140个首要山地的被子植物区系数据集，含56目251科2585属17,837种，生成系统发育树；并成立了这些山地的天气因子、地质地貌等数据集。

廖文波介绍，依照基岩构成将140个山地划分为五种地貌类型，即:喀斯特、花岗岩-喀斯特、花岗岩、丹霞地貌和荒凉地貌。经由过程耦合地貌类型、天气因子、地舆信息等，切磋分歧地貌类型与山地植物区系物种丰硕度、系统发育多样性、系统发育布局指数和区系物种构成的春秋布局的之间差别，从而揭露地貌进程若何增进对山地植物区系堆积和分化的影响。

回归阐发成果注解，山地的物种多样性遭到地貌类型与山地海拔、天气身分交互感化的影响，与海拔高度和最冷月均温呈正相干，与最热月均暖和天气波动水平呈负相干。山地域系的系统发育布局首要遭到天气身分的影响，但地貌类型对区系的物种构成仍有主要进献，此中地貌类型是进化上较古老的物种在山地域系内堆积的首要决议身分，而天气身分是进化上较年青的物种在山地堆积的首要决议身分。

说明山地植物区系的构成和分化

该研究的完成得益在中山年夜学传授张宏达1974年所提出的“华夏植物理论”和所开设的“植物区系学”课程，在此根本上“分类学与区系学研究课题组”最先普遍地搜集全国各区域的区系考查文献，前后20多年来也对广东、广西、海南、江西、湖南等50多处天然庇护地进行了现实考查。

“特别是2013至2018年中山年夜学所主持的国度科技根本性工作专项——罗霄山脉地域生物多样性综合科学考查（含67处各级庇护区、34处国度丛林公园、地质公园等）取得了很多新的区系数据，直接鞭策了这一项工作并得以成稿。”论文配合通信作者、中山年夜学生命科学学院副传授凡强暗示。

中国140个山地的散布、被子植物区系物种数目和系统发育关系。研究团队供图

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研究成果显示，花岗岩地貌、喀斯特-花岗岩夹杂地貌，其山地域系具有较高的物种丰硕度和系统发育多样性，且系统发育布局为发散型；而喀斯专程貌、丹霞地貌、荒凉地貌，其山地域系物种丰硕度较低，且系统发育布局为堆积型。同时，喀斯特（石灰岩）山地域系的平均物种分化春秋在5类地貌类型中是最高的。

分歧地貌类型的山地域系，在物种构成上也存在必然差别，如花岗岩山地散布有丰硕的木兰目、虎耳草目、杜鹃花目植物；喀斯特山地则具有较丰硕的锦葵目、蔷薇目和唇形花目植物；喀斯特-花岗岩山地代表着混和与过渡类型，包括很多残存谱系，如壳斗目、山茱萸目、伞形目等；丹霞山地以禾本目、蔷薇目、唇形花目较丰硕；荒凉山地则以禾本目、菊目、石竹目较丰硕。

基在上述成果，该研究提出了“地貌区系”概念和“地质-岩性植物区系假说”，以注释山地植物区系的构成和分化。认为山地植物区系的构成进程受岩石圈轮回的影响，物种多样性的堆积和分化与“山地基岩类型和腐蚀水平”直接相干；特别是因基岩差别而构成的“地貌特有种”是致使分歧地貌类型其山地植物区系分异的主要来历；分歧“地貌区系”成份的“跨地貌分散进程”会遭到生境差别性的制约。

论文配合第一作者、中山年夜学生命科学学院副研究员赵万义暗示，“地质-岩性植物区系假说”强调了基岩和地貌进程在山地植物区系构成中有主要感化，为揭露分歧山地之间植物区系成份的活动，和全球山地植物多样性散布款式供给了新的思绪。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49522-4

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