研究高寒地區生物多樣性的起源與演變及對環(huán)境變化的響應，不但可以認識山地多樣性的形成，還可以預測未來(lái)氣候變化對高寒植物多樣性的影響，從而為區域性生物多樣性保護提供理論依據。中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園研究員星耀武團隊對青藏高原腹地及周邊的橫斷山和喜馬拉雅地區（簡(jiǎn)稱(chēng)THH）植物多樣性研究后發(fā)現，該地區高寒植物多樣性是在漫長(cháng)而復雜的造山和氣候變化驅動(dòng)下，通過(guò)擴散過(guò)程、高寒生物區的擴張以及就地物種形成事件積累下來(lái)的。橫斷山不僅是高寒物種起源和分化的搖籃，還是喜馬拉雅和青藏高寒多樣性的主要來(lái)源。7月31日，相關(guān)研究在《科學(xué)》發(fā)表。
“THH地區尤其是橫斷山高寒地區的種子植物達3030種，且有更復雜的地質(zhì)歷史和多樣性的地形地貌特征，是研究地球環(huán)境演化對高寒植物區系起源和演變影響的理想地區。研究其多樣性形成歷史及對環(huán)境變化的響應，對認識全球植物多樣性分布格局有重要意義。”星耀武告訴《中國科學(xué)報》。
為弄清橫斷山高寒地區植物多樣性的起源時(shí)間，成分來(lái)源及其驅動(dòng)因素，深入解析該地區的多樣性演化過(guò)程，揭示其與環(huán)境變化之間的關(guān)系，研究人員選取橫斷山及其鄰近地區高寒生物區18個(gè)被子植物類(lèi)群（總計3798種），建立系統發(fā)育樹(shù)，估算其分化時(shí)間，并建立可以整合地理分布區和生物區演化的新生物地理模型，然后利用隨機映射方法對祖先狀態(tài)模擬，最后分別計算不同地區就地演化速率和遷移速率及多樣性隨時(shí)間的積累。
分析結果表明，橫斷山高寒植物多樣性的積累始于早漸新世，隨后分別在早中新世到中中新世和晚中新世就地演化速率加快，是新近紀的降溫、造山運動(dòng)與季風(fēng)演化共同作用的結果。該研究發(fā)現高寒植物起源時(shí)間遠早于之前通常認為的晚中新世或上新世之后起源，并與地學(xué)證據相吻合，說(shuō)明橫斷山高寒植物可能比地球上任何其他的高寒植物持續存在的時(shí)間都要長(cháng)。此外，季風(fēng)增強對于植物多樣性的演變起著(zhù)重要作用，該地區劇烈的造山運動(dòng)和夏季季風(fēng)的增強有關(guān)。
“有證據顯示，現今青藏高原的高寒植物多樣性是在喜馬拉雅隆升后，在內部干旱化進(jìn)一步加劇，和隨后的第四紀氣候波動(dòng)驅動(dòng)下發(fā)展起來(lái)的，是受環(huán)境變化重塑的結果。”星耀武說(shuō)。
通過(guò)與其臨近的喜馬拉雅和青藏高原腹地高寒植物區系的演變歷史對比發(fā)現，橫斷山高寒植物區不僅具有最高的就地演化速率，而且也是其他高寒地區植物多樣性的“供給地”和“避難所”。
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