盡管人們早已認(rèn)識到保護(hù)生物多樣性的重要性和緊迫性,但確定哪些區(qū)域急需優(yōu)先保護(hù)并不容易。已有研究表明,物種豐富度高的地區(qū)并不總與特有性或進(jìn)化歷史熱點(diǎn)區(qū)域一致。因此,多維度全面評估生物多樣性的空間異質(zhì)性并據(jù)此識別優(yōu)先保護(hù)地,對于利用有限資源提高保護(hù)成效至關(guān)重要。 馬達(dá)加斯加是世界第四大島,擁有干旱森林、濕潤森林、多刺森林和草原-林地交錯(cuò)區(qū)等豐富的植被類型(圖1),是全球最重要的生物多樣性熱點(diǎn)之一。由于長期與臨近大陸隔離,馬達(dá)加斯加的生物類群演化相對獨(dú)立,形成了高度的特有性。據(jù)估計(jì),約有80%以上的維管植物物種都是該島獨(dú)有的。但是,全球氣候變化、農(nóng)耕活動無序擴(kuò)張和自然資源過度開發(fā),給馬達(dá)加斯加的生物多樣性帶來了前所未有的壓力(圖1)。 近日,中國科學(xué)院植物研究所魯麗敏研究員(第十批會員)與合作者基于多年野外調(diào)查和材料收集,重建了馬達(dá)加斯加維管植物生命之樹,涵蓋1621屬、3950種,屬、種占比分別達(dá)到該島維管植物總數(shù)的93%、33%。研究發(fā)現(xiàn),馬達(dá)加斯加特有屬主要集中分布在多個(gè)具有較高豐富度和系統(tǒng)發(fā)生多樣性的支系(圖2),且大多數(shù)特有屬(69%)起源于早中新世之后。 結(jié)合物種分布數(shù)據(jù),研究人員進(jìn)一步評估了馬達(dá)加斯加生物多樣性熱點(diǎn)和特有中心的空間異質(zhì)性;陬惾贺S富度、類群特有性、系統(tǒng)發(fā)生多樣性等指標(biāo),研究人員發(fā)現(xiàn),馬達(dá)加斯加維管植物多樣性在空間分布上是不均勻的,熱點(diǎn)主要集中在北部、東部和東南部濕潤森林(圖3A);谙到y(tǒng)發(fā)生的新、古特有分類分析表明,古特有中心集中分布在東部、中部的濕潤和半濕潤地區(qū),而新特有中心則集中在西部和南部的干旱多刺森林。對各植被區(qū)特有屬的統(tǒng)計(jì)分析表明,東部和中部古特有屬的比例較高,而西部和南部新特有屬占比更高,進(jìn)一步支持馬達(dá)加斯加維管植物新、古特有中心空間分布的異質(zhì)性。 最后,研究人員將多樣性熱點(diǎn)、特有中心與現(xiàn)有保護(hù)地進(jìn)行疊加分析,在馬達(dá)加斯加西部和南部發(fā)現(xiàn)6個(gè)長期被忽視的保護(hù)空缺區(qū)域(圖3B)。本研究認(rèn)為馬達(dá)加斯加西部和南部干旱、半干旱地區(qū)在孕育和維持新特有類群方面具有重要作用,為更新馬達(dá)加斯加生物多樣性保護(hù)方案提供了新視角。 以上成果以Spatial heterogeneity of neo- and paleo-endemism for plants in Madagascar為題在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Current Biology。中國科學(xué)院植物研究所魯麗敏研究員(第十批會員)和劉冰副研究員為共同通訊作者,博士研究生Wyckliffe Omondi Omollo為論文第一作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院中-非聯(lián)合研究中心重點(diǎn)部署項(xiàng)目和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等項(xiàng)目資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.02.023
圖1. 馬達(dá)加斯加植被分區(qū)(A.干旱森林;B.濕潤森林;C.多刺森林、D.草原-林地交錯(cuò)區(qū))和導(dǎo)致生物多樣性喪失的主要人為因素
圖2. 馬達(dá)加斯加維管植物生命之樹簡化樹及各目的豐富度、特有性和系統(tǒng)發(fā)生多樣性
 圖3. 馬達(dá)加斯加維管植物多樣性熱點(diǎn)、特有性中心和保護(hù)空缺
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