新的高分辨率数据有助于揭示全球淡水大型水生植物的分布情况、生长机制以及人类活动对其造成的威胁

《Journal of Ecology》：Novel high-resolution data to unravel distribution, mechanisms and anthropogenic threats to freshwater macrophytes worldwide

淡水水生植物全球物种丰富度研究揭示其呈双峰分布格局，温带和热带-亚热带地区分别达到峰值。温度是主导物种分布的核心环境因子，而地理限制是中介和特有种的主要分布驱动力。人类影响指数与物种丰富度呈正相关，但仅适用于广泛分布的泛种性物种，特有种丰富度与人类活动无关联，表明特有种中心具有独特脆弱性。研究建立了淡水植物多样性驱动机制的多尺度框架，为针对性保护策略提供理论基础。

　　

摘要

1. 淡水大型植物对内陆水体的健康至关重要，它们具备独特的生态生理适应策略，这使它们与陆地维管植物区别开来。我们整合了一个新的高分辨率全球分布数据集，涵盖了3382种淡水大型植物（占全球已知淡水大型植物的97%），其中包括486,252条分布记录，这些记录分布在超过12,700个1°网格单元中，以此来研究全球范围内的物种丰富度模式及其背后的机制。
2. 全球范围内，淡水大型植物的丰富度呈现出驼峰状分布模式：在温带地区大约位于北纬40°，而在热带至亚热带地区则位于南纬20°。广泛分布的物种主要贡献了北纬地区的物种丰富度峰值，而其他物种则贡献了南纬地区的物种丰富度峰值。沿海地区和相邻的低地地区是全球大型植物多样性的热点区域。
3. 当前的温度成为影响全球大型植物丰富度的主要环境因素，尤其是在广泛分布的物种中，这种关系通常表现为二次函数关系。然而，我们的基于物种分布范围的分析揭示了一个关键差异：对于中等分布范围和分布范围有限的物种而言，由“中域效应”（mid-domain effect）引起的几何约束是主要的空间驱动因素。模型解释能力在不同大陆之间存在显著差异，并且随着物种分布范围的扩大而显著下降。
4. 大型植物丰富度与人类影响指数（Human Influence Index）之间的正相关关系完全由广泛分布的通用物种所驱动。对于分布范围有限或高度受限的物种而言，这种相关性则不复存在，这表明大型植物特有性的中心区域特别脆弱。
5. 综合分析：高分辨率的、基于物种分布范围的分析解决了大型植物宏观生态学中的关键模糊问题。我们建立了一个可靠的框架，用于理解淡水植物多样性的驱动因素具有很强的层次性和依赖性，从而为针对大型植物特有性脆弱区域的紧急空间保护工作奠定了基础。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。Janne Alahuhta是《生态学杂志》（Journal of Ecology）的副主编，但她并未参与本文的同行评审和决策过程。

同行评审

本文的同行评审历史信息可访问：https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70255。

数据可用性声明

本研究的支持数据和代码分别见于表格S1–S4、Github（https://github.com/Xiaoting-Xu/Global_Macrophyte_Diversity）以及Zenodo（https://doi.org/10.5281/zenodo.18332391，作者为Wang等人，2026年发表）。