The Innovation | 地球之巅的植物精灵

Video 1 Introduction (Credit: CGTN)

导

读

泛喜马拉雅是地球上最独特的地理单元，拥有最丰富的高山植物区系。Flora of Pan-Himalaya Project是该区域首个植物分类学重大国际合作研究计划，旨在全面解析泛喜马拉雅丰富的植物多样性。本文简述了泛喜马拉雅地质历史、多样的生境和独特的植物区系，全面总结了项目已取得成果和重要进展，揭示了项目重大意义和紧迫性，并就加速推进相关研究提出了重要建议（图1）。

图1 图文摘要

大约6000万年前，断裂自冈瓦纳古陆的印度板块与欧亚板块相撞。这一伟大的地质事件造就了地球上最美丽、最广阔、最令人敬畏的山脉群——泛喜马拉雅。这片独特的区域由兴都库什、喀喇昆仑、喜马拉雅、横断山区四大山脉组成，拥有不计其数雄伟壮观的雪山，包括全球最高10座山峰中的9座（含珠穆朗玛），以及全球一半以上7000 m级的山峰，形成了绝美的地球之巅，真正的“世界屋脊”（图2）！

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图2 泛喜马拉雅植物的生境

泛喜马拉雅地处温带、亚热带和热带气候交汇之地，同时得益于印度洋和太平洋季风，以及区域内强烈的造山运动，它的隆升促进了生境的高度多样化，为植物的演化提供了绝佳的驱动力，并最终造就了极其丰富的植物多样性。这里不仅有五彩缤纷的物种，还可以找到地球最北端的山地热带雨林，以及从季雨林、山地常绿阔叶林、针阔混交林、寒温针叶林、亚高山灌丛草甸、真高山带、亚冰雪带至冰雪带的完整植被类型。泛喜马拉雅拥有保护国际（CI）评估的全球35个生物多样性热点中的3个，这不仅意味着该区域高度丰富的生物多样性，同时也暗示了其生境脆弱性和来自人类生产活动的巨大威胁。

泛喜马拉雅是全球高山植物区系重要的发生中心以及东亚植物区系的分化中心，这里有最迷人、最独特、最壮观的高山植物区系，大量的高山花卉种类如龙胆属(Gentiana L.)，虎耳草属(Saxifraga L.)，杜鹃花属(Rhododendron L.)和马先蒿属(Pedicularis L.)等分布在这里，大量的草本植物类群也在这里分化（图3）。经初步统计，分布在泛喜马拉雅地区的维管植物物种数有近2万种，是欧洲维管植物物种数的2倍，北美洲的1.5倍，其植物物种密度达到惊人的118（物种数/万平方公里），是欧洲的12倍，北美洲的15倍。

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图3 泛喜马拉雅代表性植物

作为全球植物多样性重要且不可替代的组成部分，泛喜马拉雅植物多样性组成及现状的研究却相当匮乏，甚至没有一部完整的植物志书，这极其不利于从植物多样性的角度理解全球变化背景下生物多样性面临的危机。为解决这一问题，全球百余位植物分类学家联合启动了Flora of Pan-Himalaya Project（泛喜马拉雅植物志项目）。到目前为止，项目已在泛喜马拉雅地区组织15次大型综合考察和400余次中小型专项考察（图4），获取了大量植物标本、样品和第一手的数据资料，同时已完成桔梗科、菊科、豆科、十字花科、爵床科、唇形科等植物类群的志书出版，对掌握相关植物资源发挥了重要作用，也为后续的保护策略制定提供了理论依据。

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图4 泛喜马拉雅植物科考队

当前，冰川消融加速和亚冰雪带植被扩张提示全球变暖不断加剧，泛喜马拉雅美丽的植物精灵们也面临着日益严重的生存危机。尽快全面掌握泛喜马拉雅植物多样性是实现区域可持续发展的关键，必将为人类面临的生态危机提供全新的解决方案。泛喜马拉雅植物志项目是实现这一重要目标的第一步，也是最关键的一步。

总结与展望

一个物种可以改变一个国家的命运，一个基因可以改变一个民族的未来。泛喜马拉雅植物多样性研究是植物分类学领域最重要的课题之一，已有成果初步揭开了地球之巅的植物多样性面纱。在失去泛喜马拉雅任何一种植物之前，我们必须全面了解这里植物多样性的组成和现状。先进的科考技术，高效的标本数字化和传递系统，深入的国际合作交流，完备的支撑体系建设将有效加快这一进程，后续的适应性进化研究将从另一个维度揭开其独特植物多样性形成、维持机制和变化的原因。

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Video 2 格致论道“雪域精灵”

Video 3 CGTN“多样之境”

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(22)00011-X

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第三卷第二期以Editorial发表的“Understanding the plant diversity on the roof of the world” (投稿: 2021-12-01；接收: 2022-01-30；在线刊出: 2022-02-02)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100215

引用格式：Wang Q. and Hong D. (2022). Understanding the plant diversity on the roof of the world. The Innovation. 3(2),100215.

作者简介

王 强，中国科学院植物研究所研究员，中国科学院大学教授、博士生导师，Flora of Pan-Himalaya Project办公室主任，中国科学院青年创新促进会副秘书长，美国植物分类学会会刊 Systematic Botany 副主编。主要从事泛喜马拉雅高山植物多样性及唇形科、桔梗科系统进化研究。主持多项国家自然科学基金项目及中科院项目，在Elsevier, Cambridge University Press, EPD Science Press, 科学出版社等出版英文学术专著5部，中文学术专著2部。

洪德元，中国科学院院士，第三世界科学院院士，中国科学院植物研究所研究员，Flora of Pan-Himalaya 主编。曾任中国植物学会理事长，国家自然科学基金委生命科学部主任。致力于植物分类学及生物多样性保护研究，为中国植物分类学的发展作出巨大贡献，先后获得何梁何利奖，首届麦考瑞奖，首届吴征镒植物学奖杰出贡献奖，国际植物分类学会最高奖——恩格勒金奖等多项大奖。

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The Innovation 是一本由青年科学家与Cell Press于2020年共同创办的综合性英文学术期刊：向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现，鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。作者们来自全球31个国家；每期1/3-1/4通讯作者来自海外；已被78个国家作者引用。目前有190位编委会成员，来自21个国家；50%编委来自海外；包含1位诺贝尔奖获得者，31位各国院士；领域覆盖全部自然科学。The Innovation已被DOAJ，ADS，Scopus，PubMed等数据库收录。

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