青藏高原高山特有物種多樣性如何形成？中外科學家合作研究揭秘

　　作為“世界屋脊”和“地球第三極”，青藏高原發育著獨特的植物區系，其中高山特有物種占比超三分之一，是世界生物多樣性版圖的熱點區域。

末次冰盛期以來青藏高原高山樹線演變歷史。中國科學院青藏高原研究所 供圖

　　“什么決定物種多樣性”曾被《科學》雜志列入125個重要科學前沿問題。青藏高原高山特有物種多樣性由何決定、如何形成？長期以來頗受關注。

　　中國科學院青藏高原研究所2月25日發布消息說，該所生態系統功能與全球變化團隊汪濤研究員聯合瑞士巴塞爾大學、中國科學院西雙版納熱帶植物園、北京大學等合作伙伴最新完成的一項研究，通過重建末次冰盛期(距今約2.2萬年)以來青藏高原高山樹線演變歷史，發現古樹線波動塑造了青藏高原高山特有物種多樣性格局。

　　這項青藏高原研究重要成果論文，近日在國際學術期刊《自然-通訊》發表。該研究對前瞻特有物種多樣性的未來變化以及制定相應保護策略，具有重要科學意義。

　　論文通訊作者汪濤研究員介紹說，學界普遍認為，青藏高原的隆升促使高原植物區系的起源，而第四紀(距今約260萬年以來)的周期性氣候波動則促進了高原植物的輻射分化與種類多樣化。

　　前期研究發現，在氣候變暖背景下，高山樹線上升顯著壓縮了高山特有物種的棲息地，威脅特有物種生存。除第四紀氣候波動外，樹線波動是否影響高山特有物種多樣性？這是學界尚未提出的全新命題。

　　在本項研究中，研究團隊綜合60萬個亞米-米級目視解譯樣點、30米分辨率衛星遙感數據和湖泊沉積物孢粉記錄等，構建出氣候驅動的高山樹線變化模型，以探究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。

　　研究結果顯示，青藏高原平均樹線海拔在末次冰期最低(約3426米)；全新世大暖期(距今約8000年)達到最高(約4187米)，比當前的平均樹線(約4009米)高約180米。冰期與間冰期樹線波動幅度高達850米，導致間冰期高山特有物種棲息地面積僅為冰盛期的約50%。

　　研究還發現，末次冰盛期以來，樹線和氣候的波動幅度反映了環境的穩定性，二者共同塑造了不同群落特有物種組成差異的空間格局：環境波動越大的地區，不同群落物種組成差異越小，同質化程度越高。

資料圖：青藏高原上，在珠峰大本營眺望珠峰。中新網記者 孫自法 攝

　　論文第一作者、中國科學院青藏高原研究所和蘭州大學聯培博士生徐進峰表示，此次研究表明，劇烈的環境波動激發生存環境過濾機制，對物種進行適應性篩選，使得不同群落物種組成趨同；反之，穩定的環境允許物種產生更高的生存環境專一性，使得不同群落的物種組成趨異。

　　值得注意的是，末次冰盛期以來，氣候波動對特有物種不同群落物種組成差異格局的影響顯著小于樹線波動，這歸結為高山地區地形的異質性為特有物種提供了“微型避難所”，緩解了劇烈氣候波動導致的物種組成同質化。

　　汪濤總結指出，青藏高原高山特有植物區系未來將面臨高山樹線快速上升和劇烈升溫的雙重壓力，不同區域物種組成同質化程度將增加，高山特有物種多樣性喪失風險也將加劇。后續，研究團隊將持續關注，并進一步開展全面和深入研究。