生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能研究組在中科院一區(qū)TOP期刊《Plant Diversity》(IF2025= 6.3)發(fā)表了“Biogeographic affinity partly shapes woody plant diversity along an elevational gradient in subtropical forests”的研究論文。廬山植物園為本文第一單位，生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能研究組張昭臣副研究員為本文第一作者，中山大學(xué)張健教授為本文通訊作者，華東師范大學(xué)、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、官山國家自然保護(hù)區(qū)等同仁共同參與了該研究。

山地植物多樣性的海拔格局及其潛在機(jī)制一直是生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的長期研究課題，山地環(huán)境變化劇烈，物種多樣性極其豐富，為揭示群落構(gòu)建的生態(tài)與進(jìn)化機(jī)制以及全球變化背景下的生物多樣性變化提供了理想的平臺。為了理解哪些因素決定了山地群落的構(gòu)建規(guī)律，需要將代表物種生物地理和進(jìn)化歷史的生物地理親和性(Biogeographic affinity)與當(dāng)前環(huán)境結(jié)合起來。我們提出了以下兩個(gè)問題：1)具有不同生物地理親和性的植物分類學(xué)多樣性(Taxonomic diversity)和系統(tǒng)發(fā)育多樣性(Phylogenetic diversity)如何沿亞熱帶海拔梯度變化?2)生物地理親和性和環(huán)境驅(qū)動因素如何調(diào)控群落的構(gòu)建?

江西省官山國家級自然保護(hù)區(qū)是一座具有典型過渡性特征的亞熱帶山地，我們沿著海拔梯度設(shè)置了32個(gè)森林樣地，根據(jù)收集的木本植物調(diào)查數(shù)據(jù)(包括56個(gè)科118個(gè)屬的250種木本植物)，我們利用線性回歸(Linear regression)和結(jié)構(gòu)方程模型(Structural equation models)估算了生物地理親和性、氣候和土壤性質(zhì)對植物分類學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育多樣性的影響。

我們發(fā)現(xiàn)，溫帶物種的豐富度隨海拔升高而增加，但均勻度降低，而熱帶物種沒有顯著的模式。冬季氣溫直接或間接地通過生物地理親和性塑造了海拔梯度上木本植物群落的構(gòu)建。生物地理親和性決定了哪些物種能夠在更高的海拔地區(qū)定居，而局部環(huán)境則決定了它們的適應(yīng)能力。這些結(jié)果表明，生物地理親和性和局部環(huán)境共同導(dǎo)致了溫帶物種在高海拔地區(qū)的優(yōu)勢地位，并塑造了沿海拔梯度的木本植物群落的多樣性。我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了生物地理親和性對亞熱帶山地森林組成和結(jié)構(gòu)的遺留效應(yīng)。

本研究得到了江西省自然科學(xué)基金(20242BAB25345)和上海市教育委員會科研創(chuàng)新計(jì)劃重大項(xiàng)目(2023ZKZD36)的支持。本研究也是BEST(Biodiversity along Elevational gradients: Shifts and Transitions)研究網(wǎng)絡(luò)的一部分。