冯缨1, 宋凤2, 金光照3, Komiljon Tojibaev4, 葛学军3*
Ying Feng1, Feng Song2, Guangzhao Jin3, Komiljon Tojibaev4, Xuejun Ge3*
1 State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology, Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China
2 School of Life and Environmental Sciences, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China
3 South China National Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China
4 Laboratory of Geobotany, Institute of Botany, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, 100125, Tashkent, Uzbekistan
摘要: 本研究旨在系统解析沙拐枣属(Calligonum)的物种多样性、分布格局及环境适应机制, 为其分类修订提供科学依据。研究方法包括: 整合全球分类学数据及全球生物多样性信息网络(GBIF)等多源数据库, 绘制沙拐枣属的世界热力分布图; 基于Tashkent Plant Herbarium (TASH)馆藏标本开展中亚地区瘦果形态测量与比较; 结合多学科文献, 探讨其系统发育关系、染色体变异及生态适应机制。结果表明: 沙拐枣属广泛分布于自撒哈拉至中亚的干旱区域, 其中中亚为分布与多样性中心(共记载34种), 中国作为分布东缘共发现23种, 与中亚共有种有17种, 呈现典型的环古地中海间断分布格局, 这可能与喜马拉雅隆升等地质事件相关。该属分布受水分、温度和土壤因子的共同影响, 主要集中于年降水量低于200 mm的干旱区, 物种间水分利用策略差异显著, 低温与季节性温度变化限制其向北扩散, 土壤偏好低盐、强碱性及沙壤类型。通过生理调节与化学计量等多层次策略适应干旱环境, 并表现出明显的生态位分化。依据传统形态分类可将其划分为4个组, 但分子系统学研究表明其组间存在交叉与嵌入, 传统分类体系亟待修订。果实形态变异显著, 基翅组可能为杂交起源, 表现为果实偏大。细胞遗传学分析显示染色体以二倍体和四倍体为主, 二倍体多分布于环境稳定区域, 而多倍体更常见于生境异质性较高的地区。系统发育分析支持该属为单系群, 但种间关系复杂, 存在高遗传分化、有限基因流及非单系起源等现象, 干旱加剧可能进一步促进了种系分化。沙拐枣属作为中亚干旱区关键类群, 具有丰富的物种多样性及快速演化潜力。今后需整合基因组学与生态学等多学科方法, 深化对其物种形成与适应机制的认识, 并推进以种质保存与生态修复为核心的综合保护策略, 以实现该属及其生态功能的长期可持续存续。