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中-非联合研究中心研究团队在东非肯尼亚山植物多样性研究中取得重要进展
作者:周亚东   来源:   发布日期:2022-07-14
 
 
肯尼亚山(Mount Kenya)海拔5199米,是肯尼亚最高峰和非洲第二高峰,仅次于非洲最高峰乞力马扎罗山,是东非大裂谷最大的死火山。因为其独特的地理地貌,肯尼亚山成为了大量野生生物的栖息地,长期以来吸引了无数科学家的目光。

最早研究肯尼亚山植物多样性的是Hooker和Oliver,他们在1885年发表了第一份包含140种植物的名录;1922年至1948年,Fries R.E.和Fries T.C.E.详细研究了肯尼亚山和其邻近的阿布戴尔群山的植物区系1951年,Schelpe研究了肯尼亚山的蕨类植物;1985年,Young和Peacock研究了肯尼亚山高山维管束植物;1993年,Bussmann记录了大量的肯尼亚山森林植物。目前最大的肯尼亚山植物名录是Beenjte和Bussman完成,一共记录了肯尼亚山海拔3200米以下的植物880种隶属于479属,146科。

1. 肯尼亚山的卫星图像


从2013年8月开始,中-非联合研究中心科研人员便关注并着手研究肯尼亚山植物多样性,制定了详细的研究计划。在肯尼亚山的野外考察包括标本采集、植物特征照片的拍摄、植物分子材料的收集;回国后,对所有采集的标本进行整理,包括台纸固定、采集记录粘贴和低温消毒等。最后对所有标本进行准确鉴定,录入肯尼亚山维管束植物名录数据库。


经过多年的野外考察、标本积累和数据整理,并参考前人对肯尼亚山的一系列研究成果,科研人员最终记录了肯尼亚山维管束植物1545种,包括1481种本地种和64种外来物种;本地物种中,石松类植物9种(2科,5属),蕨类植物129种(20科,56属),种子植物3种(2科,3属),被子植物1340种(132科,624属)。在生活型方面,乔木占比9.92%,灌木占比15.99%,木质藤本占比3.10%,草质藤本占比4.45%,草本占比57.22%,石松类占比0.61%,蕨类占比8.70%。物种来源方面,18.96%的物种广布世界,60.26%的物种仅仅分布非洲大陆,12.17%的物种热带东非特有,3.17%的物种仅分布在肯尼亚,1.29%的物种为肯尼亚山特有类群,另外有4.14%物种为外来类群。


图2. 肯尼亚山的一些特有类群。
A.
Carduus schimperisubsp. platyphyllus. B & C. Cissampelos keniensis. D & E. Dendrosenecio keniensis. F & G.Helichrysum browneivar. brownei. H. Isolepis keniaensis. I.Ranunculus keniensis. J.Sedum keniense. K. Senecio keniophytum.

研究显示,肯尼亚山植被类型大致分为七类:低海拔山地潮湿林(LMWF)、低海拔山地干旱林(LMDF)、竹林(BZ)、高海拔山地林(UMF)、欧石南林(HZ)、高山植被带(AZ)和荒漠带(NZ)。低海拔的两种森林(LMWF和LMDF)具有最高的物种多样性,荒漠带物种多样性最少。另外,物种多样性随着海拔大致呈单峰分布,在海拔2000米左右具有最高的物种多样性。

3. 肯尼亚山的植被带。
A. 肯尼亚山远观景象;B. 低海拔潮湿森林;C. 低海拔干旱森林;D. 竹林;E. 高海拔森林;
F. 欧石南林;G. 高山植被带;F. 高山荒漠带。

肯尼亚山位于东非高山生物多样性热点地区,对当地及全球生物多样性保护具有不可替代的价值。但目前肯尼亚山生物多样性也面临着威胁,例如认为干扰、森林退化、气候变化以及外来物种入侵等等;例如,我们的研究显示肯尼亚山具有64种外来入侵植物,其数量是本地特有种的两倍。另外,生物多样性包括多个层面,仅仅从物种层面了解多样性是不够的,近年来也有大量针对肯尼亚山植物系统发育和功能多样性的研究被报道。因此,我们呼吁应该加大力度,从物种、系统发育、功能等层面,综合研究肯尼亚山的植物、动物、微生物等不同类群的多样性格局,为肯尼亚山生物多样性保护提供更为全面的理论基础

上述研究成果以"Annotated checklist of the vascular plants of Mount Kenya, East Africa"为题,撰写成长达108页的论文,以专著形式在国际知名植物学期刊《Phytotaxa》上正式发表,获得国际认定。周亚东副研究员为第一作者,胡光万研究员和王青锋研究员为共同通讯作者。本研究得到了自然科学基金(31800176)、湖北省重点研发计划项目:东非植物多样性调查、保护与可持续利用(项目编号:2020BHB022)以及中国科学院中-非联合研究中心项目(Y323771W07 and SAJC201322)的支持。

图4肯尼亚山植物名录专著封面

至此,中-非联合研究中心科研团队围绕肯尼亚山植物多样性课题陆续发表了9篇SCI论文或专著,发现了3个植物新类群。这些成果为《肯尼亚植物志》的编研以及当地政府管理部门提供了详细的基础数据。

Phytotaxa专著链接https://www.biotaxa.org/Phytotaxa/article/view/phytotaxa.546.1.1

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