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《Nature Communications》 发表澳门新濠天地娱乐特聘教授唐勤国际合作研究团队重要研究成果

2018-11-01  点击:[]

 

   1026日《Nature Communications》(IF: 12.353)发表了澳门新濠天地娱乐生态学与地植物学研究所 Cindy Q. Tang (唐勤)、王崇云、彭明春、陈曦、苏文华、周睿、吴兆录、闫海忠、张光飞、张智英老师、董翼飞、韩鹏宾、沈莉芹、黄雕顺研究生,澳门新濠天地娱乐植物研究所王焕冲老师,重庆大学杨永川、钱深华老师、成都生物研究所胡君博士研究生,以及西南林业大学等单位的同行们与日本、美国、西班牙、荷兰、越南、泰国、俄国、德国的植被生态学、植物学、古植物学、地理信息系统领域的专家们合作完成题为“Identifying long-term stable refugia for relict plant species in East Asia” (中文即:判定东亚孑遗植物长期稳定的避难所)的学术论文。(论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-06837-3)该学术论文第一次解明了100多年以来在植物学界非常好奇的科学问题为何在欧洲及北美于地质时期的冰期已绝灭的许多植物而现在却幸存于东亚?


A full list of authors (45位共同作者): Cindy Q. Tang, Tetsuya Matsui, Haruka Ohashi, Yi-Fei Dong, Arata Momohara, Sonia Herrando-Moraira, Shenhua Qian, Yongchuan Yang, Masahiko Ohsawa, Hong Truong Luu, Paul J. Grote, Pavel V. Krestov, Ben LePage, Marinus Werger, Kevin Robertson, Carsten Hobohm, Chong-Yun Wang, Ming-Chun Peng, Xi Chen, Huan-Chong Wang, Wen-Hua Su, Rui Zhou, Shuaifeng Li, Long-Yuan He, Kai Yan, Ming-Yuan Zhu, Jun Hu, Ruo-Han Yang, Wang-Jun Li, Mizuki Tomita, Zhao-Lu Wu, Hai-Zhong Yan, Guang-Fei Zhang, Hai He, Si-Rong Yi, Hede Gong, Kun Song, Ding Song, Xiao-Shuang Li, Zhi-Ying Zhang, Peng-Bin Han, Li-Qin Shen, Diao-Shun Huang, Kang Luo & Jordi López-Pujo


图一   东亚孑遗植物代表  银杏的叶 (B)生长在重庆南川县石灰岩上的野生银杏林 (C)水杉的叶 (D)生长在湖北利川水杉坝溪边的野生水杉群落 (E)水松的叶及球果 (F)生长在福建尤溪县沼泽地的野生水松群落 (G)珙桐(鸽子树)的花序、苞片和叶 (H)生长在四川荥经县龙仓沟的野生珙桐林


图二  东亚孑遗植物固有属的物种丰富度

东亚有许多孑遗植物,尽管在古近纪-新近纪甚至更早地质年代这些孑遗植物大都在北半球有着广泛的分布,但是这些植物从第四纪以来已不存在于欧洲及北美(图一)。该研究从收集化石记录数据着手(共收集到有关植物在全世界3,192化石地理分布点),将133属的442个植物物种确认为当今东亚孑遗植物后,对这些植物在东亚15个国家(中国、日本、韩国、俄国东部、蒙古、尼泊尔、不丹、印度、斯里兰卡、蒙加拉国、缅甸、泰国、越南、老挝、柬埔寨)的当今分布进行了实地野外调查,且与在标本馆收集到的资料、数据相结合(共整合近80,000地理分布点),搞清楚了当今东亚孑遗植物的分布格局。东亚当今从越南中国地理交界处经中国亚热带/暖温带山地到日本暖温带山地有着很丰富的孑遗植物(图二)。然后建立生态-生态位模型进行分析研究,并更进一步结合唐勤教授及她的合作研究者20年以来所调查研究的422个亚洲孑遗森林的数据对东亚孑遗植物的幸存机制进行了全面深入的解析。


图三  红色地区表示孑遗植物在气候上长期稳定的避难所


图四  对东亚孑遗植物的不同尺度上避难所及生境之解析图

该团队研究人员用所建的生态-生态位模型判定并发现了这些孑遗植物在最终冰期最寒冷期 Last Glacial maximum, 21,000年前)及中全新世期(Mid-Holocene, 6,000年前)生育最适合的地域是东亚亚热带/暖温带地形复杂的湿润山地,也就是说与现在的分布地域一致,即使在未来全球气候急剧变动的情况下东亚的亚热带/暖温带地域仍将是这些植物的避难所,尤其是中国西南地区及越南北部为这些植物在气候上的长期最稳定避难所(图三)。而这些避难所的孑遗植物往往幸存于有一定自然干扰的特殊生境如陡峭山坡、绝壁、石灰岩山地、河岸、山溪旁等,其原因是孑遗植物为了避免与现代植物的竞争而使其天然更新只在这些特殊生境中得以实现(图四)。为了人类在当今及未来急剧变动的气候条件下维持生物多样性,该论文还对孑遗植物生育适合的具体地域需要新建立自然保护区提出了有坚实科学依据的紧急建议。

该研究对东亚孑遗植物在地理气候尺度上的长期稳定避难所(即中国西南山地与越南北部)之新发现,以及在该尺度与生态系统尺度上对孑遗植物幸存机制的解明无疑是在植物生态学、植被生态学、植物学学术领域里的重要且突出贡献。

生态与环境学院   供稿

(编辑:马竞欧)


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