当我们谈及中国的生物多样性热点，脑海里首先浮现的往往是横断山区、喜马拉雅这些闻名世界的区域。然而，就在人口稠密的华中腹地，竟藏着一片被长期忽视、却拥有极高植物多样性的“生命秘境”。
华中热点位于东亚亚热带常绿阔叶林生态区，图为钱江源国家公园试点植被情况。
近日，中国科学院植物研究所联合英国、澳大利亚科研人员，在国际学术期刊《自然—生态与演化》上发表一项重要成果：基于迄今取样最完整的中国维管植物“生命之树”，确认我国华中地区符合全球生物多样性热点标准。
这一发现不仅填补了全球生物多样性保护版图上的关键空白，更为中国乃至全球的自然保护规划提供了全新科学依据。它也提示我们，不仅要守护那些早已熟知的“经典热点”，也要重新发现并保护那些长期被忽视的“隐秘角落”，它们都是来自地球生命演化历史长河最珍贵的馈赠。
跨越山海，绘制中国植物“生命之树”
生物多样性是人类赖以生存和发展的基石，对维护生态安全、推动经济社会可持续发展具有重要战略意义。受生境破坏、气候变化与过度开发的影响，地球正经历第六次生物大灭绝，生物多样性正以史无前例的速度消失。如何扭转这一趋势，已成为世界各国共同面对的重大课题。
维管植物是指具有维管组织（木质部和韧皮部）的植物，是陆地上最繁茂和多样化的植物群体，分为石松类和蕨类植物、裸子植物和被子植物三大类，全球现存约30万至40万种。中国幅员辽阔，陆海兼备，地貌和气候复杂多样，孕育了丰富而独特的生态系统，是世界上生物多样性最丰富的国家之一。据统计，中国拥有3万多种维管植物，其中约50%为中国特有。这些特有类群不仅承载着东亚大陆独特的演化历史，许多还是珍贵的种质资源、珍稀濒危物种与关键生态物种，是我国生物多样性保护的重中之重。
然而，由于我国植物种类繁多、分布范围广泛，分类学研究和物种分布数据存在历史缺口，加之系统发生解析度不足，这些因素均对我国植物多样性格局的精准评估造成了长期阻碍。尤其是整个植物区系的起源、分化过程，以及各种维度的多样性核心区究竟在哪里，一直是学界努力探索的重要问题。
为破解这一难题，早在十多年前，中国科学院植物研究所植物大数据与生物多样性保护研究团队就开始致力于构建中国维管植物高覆盖度的“生命之树”，并基于其进化信息，识别生物多样性保护优先区域。
为填补采样空白，研究团队开展了大量针对性的野外调查。许多未被采样的植物类群往往数量稀少且分布范围极为狭窄，有些甚至仅存于人迹罕至的无人区，采样难度极高。多年来，团队成员深入新疆、甘肃、云南、海南等以往采样不足的地区，穿越沙漠、攀登险坡、搜寻热带森林，寻找那些即使是训练有素的植物学家也可能忽略的类群。更具挑战的是，有些物种的观测窗口极为短暂，一旦错过短短数日的花果期，往往需要再等待一整个生长周期。
每一轮野外采样、实验室测序和数据整合，都是对整个研究框架的持续完善与深化。团队的目标从来不止于构建一棵规模宏大的“生命之树”，更在于深刻理解中国植物多样性的形成机制，解析物种特有性在时间和空间上的积累规律，以及如何利用这些进化信息，为实际的生物多样性保护工作提供科学指导。
三版升级，确认一片全新“生命秘境”
此次研究开始之前，团队已先后构建了两版中国维管植物“生命之树”。其中，第一版发表于2016年，涵盖约93%的属和20%的物种。基于这一框架，研究团队在《自然》期刊发表论文，明确指出中国东南部是保存植物古老谱系的“博物馆”，而西北部则是孕育年轻支系的“进化摇篮”，这一发现为后续研究工作奠定了坚实基础。
2020年，团队发布第二版“生命之树”，将取样范围拓展至我国维管植物96%的属和44%的物种。在此基础上，团队识别出42个生物多样性优先保护区域，为中国国家公园体系的规划与建设提供了重要科学依据。
与此同时，研究团队还揭示了中国被子植物灭绝风险的空间分布格局。这些发现进一步强调，系统发生多样性（不仅关注物种数量多少，还强调不同物种在进化关系上的差异程度）作为生物多样性中至关重要但却常被忽视的维度，应当被纳入保护考量。
在此基础上，团队进一步将研究视野拓展至全球尺度，开始探索更广泛的植物多样性格局。东亚和北美在纬度、地形及气候条件上高度相似，拥有相似的植物区系来源，但东亚现生维管植物种类却是北美的1.5倍。为了探究这种差异化分布的格局与形成机制，团队重建了中—美被子植物属水平“生命之树”，并整合近300万条物种分布数据，系统揭示了两个地区的植物多样性格局与时空差异，进一步凸显了我国植物区系的独特性。
正是在这项跨大陆的对比研究中，团队发现，华中地区所表现出的系统发生多样性，甚至超过了已被正式认定为全球生物多样性热点的北美沿海平原。这也直接推动团队去确认华中地区是否是一个隐藏的全球生物多样性热点。
华中热点范围示意图
为此，团队构建了第三版中国维管植物“生命之树”，这也是迄今为止取样最全的中国植物“生命之树”，涵盖所有科、3029属（99%）、16585种（53%），其中包含6265个中国特有种。同时，团队还整合了超140万条植物分布记录，从属与种两个层面，系统解析中国维管植物的物种丰富度、系统发生多样性及系统发生特有性格局，清晰勾勒出中国植物特有性演化的整体脉络。
丰富而特别，华中植物远超此前认知
通过这棵庞大的“生命之树”，科学家们看清了中国植物演化的时间脉络。大多数植物“大家族”（植物属）出现在渐新世（距今3400万—2300万年前）至中新世（距今2300万—550万年前），而更新世（距今258万—1.17万年前）则是新物种大量涌现的时期。
那些目前只分布在中国的植物属经历过两次分化高峰：一次出现在约4670万年前的中始新世，另一次则在约1890万年前的早中新世。这两个时期形成的特有属如今大多集中在横断山区，说明那里复杂的地形和多变的生境，是中国特有植物“大家族”的重要发源地。
至于只在中国分布的植物种（比“属”更细的分类单位），它们的形成高峰集中在约200多万年前的更新世。彼时，冰期与间冰期频繁交替，植物种群不断被分隔，又再度相遇，就像一次次“隔离与重聚”，大大加速了新物种的诞生，塑造出我们今天看到的植物多样性。
从空间分布上看，中国的特有属偏爱四川盆地周边的山地，比如横断山、大巴山，而特有种则扎堆在西南横断山区。有意思的是，不同指标下的特有属分布格局并不一致：依据特有类群划分，保存古老谱系的“博物馆”（古特有中心）和孕育新物种的“摇篮”（新特有中心）主要分布在横断山、华中以及滇黔桂喀斯特区域；而从系统发生（进化关系）角度来看，这些“博物馆”和“摇篮”则广泛分布于中国南方、西南地区，以及天山—阿尔泰山、长白山等区域。
这一“错位分布”的现象说明，保护生物多样性不能光看物种数量，还得看它们的演化历史。只有把两者结合起来，才能制定出更加科学、有效的保护规划。
华中秘境，特有物种与生境丧失并存
“全球生物多样性热点”这一概念，最早由英国生态学家诺曼·迈尔斯于1988年提出，专指那些物种特有性高、但受威胁程度大的区域。其认定有着严格的标准：区域内必须拥有至少1500种特有维管植物，且原始自然植被的保留率不超过30%。
目前，全球共划定了36个生物多样性热点，这些区域仅占全球陆地面积的16.7%，却集中了超过50%的维管植物特有种和近半数陆生脊椎动物特有种，已成为世界各国划定保护优先级的核心依据。其中，中亚山地、喜马拉雅、中国西南山地和印度—缅甸等4个热点跨越中国境内，在全球保护体系中占据着重要地位。
此次研究很大程度上重塑了人们对中国生物多样性热点的认知。研究人员惊奇地发现，在我国人口稠密的华中腹地，竟然隐藏着一个拥有极高植物多样性的“生命秘境”。
这一区域位于东亚亚热带常绿阔叶林生态区，以湖北、湖南、江西为核心，总面积达154万平方千米，拥有至少14431种维管植物，其中特有种达2024种，显著超过全球热点区1500种特有维管植物的认定标准。
更重要的是，这里分布着大量延续至今的“活化石”类群，包括银杏、水杉、珙桐等闻名世界的特有属。与此同时，该区域也孕育了众多新近分化的特有种。古特有与新特有类群在此交汇融合，共同塑造出独特而复杂的植物群落结构。
然而，作为中国人口最稠密的区域之一，在长期的城市扩张、农业开发和基础设施建设的共同影响下，华中地区的原始自然植被仅存约7%，且呈现出高度破碎化状态。
该地区显著的物种特有性与严重的生境丧失率，完全符合全球生物多样性热点的核心判定标准。据此，研究人员提出，应尽快将其认定为第37个全球生物多样性热点，以提升它在国际保护体系中的战略地位，推动开展更加系统化、精准化的保护行动。
当年，达尔文以环球航行开启人类对生命起源的探索；如今，科学家通过跨学科的整合研究，持续揭示地球生命演化的万千奥秘，不断刷新我们对全球生命图景与自然世界的认知。华中生物多样性热点的发现提示我们，生物多样性热点区域并不如普通人想象中的那样位于人迹罕至的荒野，也可能隐藏在人类活动最密集的地区——每一片“被遗忘的美好”，都值得我们全力以赴去守护。
（作者分别为中国科学院植物研究所研究员、博士研究生）
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华中特有植物
● 银杏
银杏是现存种子植物中最古老的种类之一，属于中生代孑遗植物。其最显著的特征是扇形叶和二歧分叉叶脉，这种叶形在现代木本植物中极为独特。银杏植株雌雄异株，种子俗称“白果”，可供食用，秋季叶色金黄，观赏性很强。
银杏在地质历史上曾广泛分布，随着新生代气候变冷以及第四纪冰川侵袭，它在全球范围内大面积灭绝，仅在中国华中地区山地幸存下来，因此常被视为东亚古老植物区系的重要孑遗成分。因此，它不仅代表了古老裸子植物谱系在东亚的延续，还反映了中国，尤其是中东部—中部山地，在植物“冰期避难所”和古老谱系保存方面的重要作用。
银杏被列为国家一级重点保护野生植物，但因其长期广泛栽培而呈现“常见却濒危”的特殊局面。
● 水杉
水杉是一种举世闻名的孑遗植物，也是水杉属唯一现生种。它虽然是针叶树，却与多数常绿针叶树不同，为落叶乔木；枝条和叶常呈对生，树干基部常膨大，形态十分醒目。
在被发现活体之前，水杉长期只见于化石记录。上世纪40年代，其现生个体于中国中部地区被重新找到，成为20世纪植物学上最重要的发现之一。相关标本于1943年前后在今鄂西—渝东—湘西交界地区采得，1948年正式发表。
如今，水杉的天然分布仍集中在中国重庆、湖北、湖南交界山地，是典型的东亚第三纪孑遗植物。它在植物区系研究中的价值突出：一方面证明中国中部山地是古老温带植物的重要“避难所”，另一方面也为解释北半球古植物区系演化、东亚遗存类群保存机制和“活化石”形成过程提供了关键证据。
● 杜仲
杜仲是杜仲科、杜仲属唯一现生种，为中国特有的单型科、单型属植物，在系统分类和资源植物学中都占有特殊地位。杜仲最独特的特征在于其全株除木质部外，树皮、枝、叶、果折断均能拉出银白色细丝，内含杜仲硬橡胶，被誉为“植物黄金”。
在第三纪地史中，杜仲曾广泛分布于欧亚和美洲大陆，直至第四纪冰期才在大部分地区消失，仅在中国中部存活下来。杜仲的野生种群主要分布于鄂西、湘西北、川东、滇东北等地，中心产区为长江中下游流域海拔300至1300米的低山地区。
作为一种孑遗植物，杜仲对于研究被子植物系统演化、中国植物区系起源等具有极为重要的科学价值。此外，杜仲在中国已有两千多年药用历史，近代更被广泛用于提取杜仲胶，因此也具有重要的国民经济价值。
● 珙桐
珙桐是中国特有的著名观赏树种，被誉为“植物界的大熊猫”。它最引人注目的并不是花本身，而是花序基部两枚大型白色苞片，盛花时随风摆动，远看如白鸽振翅，因此有“中国鸽子树”之称。
1869年法国传教士兼博物学家谭卫道在四川首次发现珙桐，随后将其引入欧洲，成为享誉世界的园艺观赏树种。野生珙桐分布区狭窄，现主要分布于湖北西部、四川、贵州等地海拔1200米至2500米的常绿落叶阔叶混交林中。
珙桐的孑遗分布对探究古植物区系、系统发生以及古地理环境等具有重要的科学价值。珙桐被列为国家一级重点保护野生植物，其美丽的花形也成为和平友好的国际象征。
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