分布范圍反映了物種在歷史演化過(guò)程中與環(huán)境相互作用的復(fù)雜結(jié)果，在宏觀生態(tài)學(xué)和生物地理學(xué)研究中占據(jù)核心地位。揭示分布范圍的變化及其影響因素不僅有助于了解物種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)策略，還為理解生物多樣性的空間格局提供重要線索。樺木屬（Betula L.）作為北半球廣泛分布的類群，為研究物種分布范圍大小及其驅(qū)動(dòng)因素提供了理想的系統(tǒng)。樺木屬分布范圍呈現(xiàn)明顯的種間差異。例如，垂枝樺（B. pendula）在歐亞大陸廣泛分布，而日本王樺（B. maximowicziana）僅分布在日本。樺木屬倍性從二倍體到十二倍體不等。種子翅長(zhǎng)在亞屬間存在明顯差異。此外，樺木屬物種存在不同的氣候適應(yīng)性。因此，氣候適應(yīng)能力、形態(tài)性狀以及倍性等是否影響了該屬全球地理分布尚未得到系統(tǒng)研究。

近日，Journal of Systematics and Evolution（JSE）在線發(fā)表了林學(xué)院王年教授研究團(tuán)隊(duì)題為 “Impacts of climatic niche breadth, phylogeny, traits and ploidy on geographical ranges of Betula species” 的研究論文（https://doi.org/10.1111/jse.13176）。該研究根據(jù)23,629條物種分布記錄，計(jì)算了樺木屬物種的地理分布面積并研究了影響其地理分布的因素。

圖1 樺木屬物種系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系、地理分布面積、性狀及倍性。

研究結(jié)果表明樺木屬物種的分布區(qū)大小最多可以跨越8個(gè)數(shù)量級(jí)。樺木屬物種的分布受溫度變量的影響比受降水變量的影響更大。此外，樺木屬地理分布面積、性狀（如種子翅長(zhǎng)、生活型）及倍性存在顯著的系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)（圖1）。排除系統(tǒng)發(fā)育信號(hào)的影響，氣候生態(tài)位寬度及種子翅長(zhǎng)同樺木屬的地理分布呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)（圖2）。本研究支持影響物種分布范圍的生態(tài)位寬度假說(shuō)，同時(shí)也支持?jǐn)U散能力假說(shuō)。相對(duì)于擴(kuò)散能力，氣候生態(tài)位寬度更能影響樺木屬物種的分布大小。該研究為理解物種分布格局的形成機(jī)制及其對(duì)全球變化的響應(yīng)提供了借鑒。

圖2 緯度、氣候生態(tài)位寬度、種子翅長(zhǎng)、樹皮剝落、葉脈數(shù)量、生活型及倍性對(duì)地理分布范圍的影響。

2022級(jí)碩士研究生閆霏霏為該論文的第一作者，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)王年教授為通訊作者。課題組成員博士研究生劉露、丁君宜、范克欣副教授，以及英國(guó)皇家植物園邱園Richard J. A. Buggs參與了該項(xiàng)研究。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省高等學(xué)校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)人才引育計(jì)劃、國(guó)家林草局青年人才項(xiàng)目和泰山學(xué)者項(xiàng)目的資助和支持。

編      輯：萬(wàn)    千 

審      核：賈    波