“什么决定了物种多样性”被Science列入125个重要的科学前沿问题之一。青藏高原发育着独特的植物区系，其中高山特有种占比超三分之一，是世界生物多样性版图的热点区域。普遍认为，青藏高原的隆升促使高原植物区系的起源，而第四纪的周期性气候波动则促进了高原植物的辐射分化与种类多样化。
前期研究发现，在气候变暖背景下，高山树线的上升显著压缩了高山特有物种的栖息地，威胁特有物种生存。那么，除了第四纪气候波动外，树线波动是否影响特有物种多样性？准确回答这一问题，对于前瞻特有物种多样性的未来变化以及制定相应的保护策略具有重要的科学意义。
为此，实验室高寒生态变化与生态安全研究方向汪涛研究员，联合瑞士巴塞尔大学、中国科学院西双版纳热带植物园和北京大学研究人员，综合60万个亚米-米级目视解译样点、30m分辨率卫星遥感数据和湖泊沉积物孢粉记录等，构建了气候驱动的高山树线变化模型，重建了末次冰盛期以来青藏高原高山树线演变历史，探究了历史气候和树线变化对高山特有物种多样性空间格局的影响。
研究表明，青藏高原平均树线海拔在末次冰期最低（~3426米），全新世大暖期间达到最高（~4187米），比当前的平均树线（~4009米）高约180米（图1）；冰期与间冰期树线波动幅度高达850米，导致间冰期高山特有物种栖息地面积仅为冰盛期的~50%。末次冰盛期以来，树线和温度的波动幅度反映了环境的稳定性，二者共同塑造了特有物种β多样性的空间格局：环境波动越大的地区，β多样性越低，即不同群落物种组成差异越小，同质化程度越高。这主要是因为剧烈的环境波动会通过生境过滤机制对物种进行适应性筛选，使得不同群落物种组成趋同；反之，稳定的环境允许物种产生更高的生境专一性，使得不同群落物种组成趋异。值得注意的是，末次冰盛期以来，气候波动对特有物种β多样性格局的影响显著小于树线波动，这归结为高山地区地形的异质性为特有物种提供了微避难所，缓解了剧烈气候波动导致的物种组成同质化。研究团队提出，未来高山特有植物区系将面临高山树线快速上升和剧烈升温的双重压力，不同区域物种组成同质化程度将增加，高山特有物种多样性丧失风险也将加剧。
该成果以“Late Quaternary fluctuation in upper range limit of trees shapes endemic flora diversity on the Tibetan Plateau”为题，2月20日在线发表于《自然通讯》（Nature Communications）期刊。实验室高寒生态变化与生态安全研究方向，兰州大学联培博士徐进峰为第一作者，汪涛研究员为通讯作者。研究获得了国家自然科学基金等项目的资助。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-57036-w
图1. 末次冰盛期以来青藏高原高山树线演变历史
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