西北高原所在羌塘高原植物区系形成与演化研究中取得新进展

系统发育区系学通过将系统发育信息整合到植物区系分析中，推断区系内物种的分化时间，从而更好地反映不同区域物种分布及组合的动态历史过程，揭示区系的起源及演化历史。羌塘高原位于青藏高原腹地，是“世界屋脊的屋脊”，因其独特且完整的高寒生态系统以及众多珍稀濒危物种成为研究青藏高原乃至世界高寒干旱植物区系起源及演化历史的天然实验室。本研究基于传统植物区系学和系统发育区系学的方法，对羌塘高原种子植物开展区系研究，重建了370种植物的系统发育关系，对研究区内各县域网格单元进行系统发育多样性分析，并结合平均分化时间和物种分歧时间，探讨羌塘高原植物多样性格局及其形成机制。

中国科学院西北高原生物研究所青藏高原植物适应与进化研究团队对羌塘高原分布的228个物种的全质体基因组进行Illumina二代测序，并重建了该区域种子植物的系统发育关系，并分析了系统发育多样性以及环境因素对系统发育β多样性的影响。我们的分析确定了两个不同的系统发育区（Phyloregions），分别命名为CⅠ和CⅡ，对应于羌塘高原的东南部和西北部。同时，我们的研究结果表明，决定这些地区系统发育β多样性的主要气候因素是Bio15（降水季节性）和Bio17（最干旱季度的降水）。此外，利用化石数据，我们推断出该地区种子植物科的出现可以追溯到白垩纪时期（145.00 Ma），大部分类群自第四纪冰期（2.00 Ma）有了快速的辐射分化。研究结果强调了羌塘高原的隆升以及第四纪冰期的气候变化，在塑造该地区现代高山植物分布格局中的关键作用。本研究为羌塘高原植物区系起源、演化和生物多样性保护提供了科学依据。

研究结果以“Investigating the formation and evolution of plant diversity patterns in the Qiangtang Plateau based on phylofloristics approach”为题，于2025年2月11日在Global Ecology and Conservation（中国科学院2区，IF=3.5）发表。西北高原所硕士研究生李孝平为第一作者，西北高原所张发起研究员为通讯作者。该工作得到了第二次青藏高原综合科学考察研究、青海省重大科技专项、中国科学院战略生物资源计划、中国科学院-青海省三江源国家公园联合研究专项和中国科学院“西部之光”人才培养计划等项目资助。

羌塘高原种子植物系统发育关系

羌塘高原植物多样性分布格局