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武漢植物園在非洲之角植物區(qū)系和多樣性空間格局研究方面取得進(jìn)展

發(fā)表日期:2020-11-10來(lái)源:武漢植物園放大 縮小

    非洲之角(Horn of Africa),位于非洲東北部,包括了吉布提、埃塞俄比亞、厄立特里亞和索馬里等國(guó)家,是聯(lián)合國(guó)教科文組織認(rèn)定的全球生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一,具有大約5000種維管植物,其中半數(shù)是該地區(qū)的特有種。埃塞俄比亞和厄立特里亞是非洲之角主要組成國(guó)家,同時(shí)該區(qū)域也是全球受威脅最嚴(yán)重的陸地生態(tài)系統(tǒng)之一。

  2019年8月,中國(guó)科學(xué)院植物種質(zhì)創(chuàng)新與特色農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院武漢植物園在讀博士王生位和碩士研究生Biyansa H. Boru在周亞?wèn)|副研究員的指導(dǎo)下,基于《埃塞俄比亞和厄立特里亞植物志》以及在線數(shù)據(jù)庫(kù)等,重新構(gòu)建了埃塞俄比亞和厄立特里亞植物分布信息數(shù)據(jù)庫(kù),并對(duì)該地區(qū)植物區(qū)系進(jìn)行了精細(xì)劃分。

  該研究同時(shí)還確定了三個(gè)特有植物分布中心,包括西蒙山特有植物中心(Simien Mountains center),巴里山特有植物中心(Bale Mountains center)以及首次被提出的東部高地舍瓦中心(Eastern Upland Shewa center)。植物區(qū)系的進(jìn)一步劃分,以及特有中心的發(fā)現(xiàn)和提出,為非洲之角的植物多樣性的起源、演化歷史以及物種保護(hù)有重要啟示。研究成果以“Floristic composition and endemism pattern of vascular plants in Ethiopia and Eritrea”為題發(fā)表在國(guó)際植物學(xué)期刊Journal of Systematics and Evolution上。

  基于此重構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù),在武漢植物園副主任、中-非聯(lián)合研究中心主任王青鋒研究員的指導(dǎo)下,中國(guó)科學(xué)院植物種質(zhì)創(chuàng)新與特色農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院武漢植物園植物多樣性與進(jìn)化學(xué)科組周亞?wèn)|副研究員等又將所有數(shù)據(jù)分為3個(gè)子數(shù)據(jù)集,包括全部物種、木本植物和草本植物,分析和比較了該地區(qū)3個(gè)子數(shù)據(jù)集的植物多樣性的6個(gè)主要指數(shù)的空間格局:包括物種豐富度(SR)、加權(quán)的物種豐富度(SRw)、系統(tǒng)發(fā)育多樣性(PD)、系統(tǒng)發(fā)育特有性(PE)、標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)發(fā)育多樣性(SES.PD)、凈種間親緣關(guān)系指數(shù)(NRI)。

  分析結(jié)果表明,木本植物和草本植物的豐富度和系統(tǒng)發(fā)育多樣性的變化趨勢(shì)基本一致,它們與年降水量(AP)、年降水量變化范圍(PAR)、地形、總氮(TN)和總磷(TEP)等變量呈正相關(guān)關(guān)系,與年平均氣溫(AT)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。與總植物和草本植物相比,所有環(huán)境變量因子能夠更大程度上解釋木本植物的SES.PD和NRI變異。研究結(jié)果強(qiáng)調(diào),在大的空間尺度上,環(huán)境過(guò)濾過(guò)程在木本植物群落中的物種構(gòu)成比在草本植物群落中發(fā)揮了更大的作用。研究結(jié)果以“Species richness and phylogenetic diversity of different growth forms of angiosperms across a biodiversity hotspot in the horn of Africa”為題,發(fā)表于Journal of Systematics and Evolution上。

  上述研究得到了中國(guó)科學(xué)院中-非聯(lián)合研究中心項(xiàng)目(Y323771W07 和 SAJC201322)以及國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(31800176)的支持。

  論文1鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jse.12527

  論文2鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jse.12559

 

  埃塞俄比亞和厄立特里亞植物區(qū)系劃分以及區(qū)系間關(guān)系

 

  埃塞俄比亞和厄立特里亞的六種植物多樣性指數(shù)空間格局

附件: