“什么決定了物種多樣性”這一問題被《科學(xué)》列入125個重要的科學(xué)前沿問題之一。青藏高原發(fā)育著獨特的植物區(qū)系，其中高山特有種占比超三分之一，是世界生物多樣性版圖的熱點區(qū)域。普遍認(rèn)為，青藏高原的隆升促使高原植物區(qū)系的起源，而第四紀(jì)的周期性氣候波動則促進(jìn)高原植物的輻射分化與種類多樣化。
前期，中國科學(xué)院青藏高原研究所發(fā)現(xiàn)，在氣候變暖背景下，高山樹線上升顯著壓縮高山特有物種的棲息地，威脅特有物種生存。除第四紀(jì)氣候波動外，樹線波動是否影響特有物種多樣性？準(zhǔn)確回答這一問題，對于前瞻特有物種多樣性的未來變化以及制定相應(yīng)的保護(hù)策略具有科學(xué)意義。
青藏高原所研究員汪濤聯(lián)合瑞士巴塞爾大學(xué)、中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園和北京大學(xué)科研人員，綜合60萬個亞米-米級目視解譯樣點、30m分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和湖泊沉積物孢粉記錄等，構(gòu)建了氣候驅(qū)動的高山樹線變化模型，重建了末次冰盛期以來青藏高原高山樹線演變歷史，探討了歷史氣候和樹線變化對高山特有物種多樣性空間格局的影響。
研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原平均樹線海拔在末次冰期最低（~3426米），在全新世大暖期間達(dá)到最高（~4187米），比當(dāng)前的平均樹線（~4009米）高約180米；冰期與間冰期樹線波動幅度達(dá)850米，導(dǎo)致間冰期高山特有物種棲息地面積僅為冰盛期的~50%。
研究還發(fā)現(xiàn)，末次冰盛期以來，樹線和溫度的波動幅度反映了環(huán)境的穩(wěn)定性，二者共同塑造了特有物種β多樣性的空間格局——環(huán)境波動越大的地區(qū)，β多樣性越低，即不同群落物種組成差異越小，同質(zhì)化程度越高。這主要是由于劇烈的環(huán)境波動通過生境過濾機(jī)制對物種進(jìn)行適應(yīng)性篩選，使不同群落物種組成趨同；反之，穩(wěn)定的環(huán)境允許物種產(chǎn)生更高的生境專一性，使得不同群落物種組成趨異。
值得注意的是，末次冰盛期以來，氣候波動對特有物種β多樣性格局的影響小于樹線波動，這歸結(jié)為高山地區(qū)地形的異質(zhì)性為特有物種提供了“微型避難所”，緩解了劇烈氣候波動導(dǎo)致的物種組成同質(zhì)化。研究提出，未來高山特有植物區(qū)系將面臨高山樹線快速上升和劇烈升溫的雙重壓力，不同區(qū)域物種組成同質(zhì)化程度將增加，高山特有物種多樣性喪失風(fēng)險也將加劇。
2月20日，相關(guān)研究成果以Late Quaternary fluctuation in upper range limit of trees shapes endemic flora diversity on the Tibetan Plateau為題，在線發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。
論文鏈接
末次冰盛期以來青藏高原高山樹線演變歷史
本文鏈接：研究揭示古樹線波動塑造青藏高原高山特有物種多樣性格局http://www.sq15.cn/show-12-778-0.html
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