马达加斯加番荔枝科(木兰目)的多样性、分布与保护

《Biological Conservation》:Diversity, distribution and conservation of Annonaceae (Magnoliales) in Madagascar

【字体: 时间:2026年03月06日 来源:Biological Conservation 4.4

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  马达加斯加安龙科植物多样性分布及保护评估表明,物种丰富度集中于东部和Sambirano湿热区域,53.9%物种被IUCN标准列为濒危,25.5%可能受威胁。研究揭示该科植物广泛分布于人类改造景观中,需整合自然与人文系统制定保护策略。

  
埃里卡·O·拉沃马纳纳(Erica O. Ravomanana)| 徐伟(Wei Xu)| 米乔罗·拉科托阿里尼沃(Mijoro Rakotoarinivo)| 维罗哈尼特拉·M·拉菲迪松(Verohanitra M. Rafidison)| 托马斯·L·P·库夫鲁尔(Thomas.L.P. Couvreur)
马达加斯加安塔纳纳里沃大学科学学院植物生物学与生态学系,邮编906,安塔纳纳里沃101

摘要

马达加斯加是全球生物多样性热点地区,拥有极高的植物特有性水平,但其独特的生态系统正日益受到森林砍伐和其他人为活动的威胁。番荔枝科(Annonaceae)是一个主要的泛热带植物科,包含约2500种植物。尽管该科在生态上具有重要意义,但其分类多样性和在马达加斯加的分布情况仍研究不足,这限制了保护评估和规划的工作。本文对马达加斯加番荔枝科的多样性分布模式进行了全面分析,并对其进行了初步的保护评估。我们使用了一个包含2306个标本的经过分类验证的数据库(代表9个属的102个本地物种),来生成物种丰富度模式。根据IUCN红色名录标准A和B进行了初步的保护状况评估,并利用森林砍伐数据和人类活动框架(anthrome framework)评估了物种所面临的人类压力。番荔枝科物种的丰富度主要集中在东部和桑比拉诺(Sambirano)地区,这些地区气候温暖湿润。这些地区也是特有物种的主要中心和需要保护的焦点。根据标准B,53.9%的物种被初步列为受威胁物种;而根据标准A,25.5%的物种被认为可能受到威胁。基于马达加斯加的人类活动类型(anthromes),番荔枝科物种并不局限于完整的栖息地,而是广泛存在于人类改造和人口密集的景观中。我们的研究结果强调了将自然系统和人为系统结合到保护规划中的必要性,尤其是在经历快速土地利用变化的生物多样性热点地区。这些结果为未来的生物地理学和进化研究提供了基础,并支持针对马达加斯加生物多样性最丰富地区采取有针对性的保护措施。

引言

马达加斯加是世界上生物多样性最丰富的热点地区之一,以其高水平的特有物种而闻名,同时伴随着过去和持续的栖息地丧失与退化(Goodman等人,2003年;Fritz-Vietta等人,2011年)。从干旱森林到热带雨林,其独特的生态系统促进了各种植物和动物的进化。马达加斯加拥有大约11,000种维管植物,其中83%是特有物种,这直接反映了该岛长期的隔离状态和独特的生态条件(Goodman等人,2018年;Antonnelli等人,2022年)。因此,马达加斯加的独特植物群已成为全球保护的重点(Callmander等人,2011年)。然而,尽管马达加斯加实施了诸如保护区(PAs)和基于社区的资源管理(Fritz-Vietta等人,2011年)等自然保护政策,但其非凡的自然遗产仍受到森林砍伐、刀耕火种农业和非法伐木等人为活动的日益严重威胁(Vieilledent等人,2018年;Ralimanana等人,2022年)。这些行为正在迅速破坏森林,危及动植物生存,并威胁当地社区的生计(Harper等人,2007年)。有效的保护工作需要采取整体方法,动员当地社区参与,推广可持续实践,并解决导致栖息地丧失的社会经济因素。
番荔枝科(Magnoliales)包含约2500个被认可的物种,分布在108个属的树木和藤本植物中(Nge等人,2024年;The World Flora Online Consortium,Elliott等人,2025年)。番荔枝科物种在热带地区的低地至山地雨林中发挥着关键的生态作用(Couvreur等人,2011年;Erkens等人,2023年)。除了生态重要性外,番荔枝科物种还具有全球文化价值,被用于传统医学治疗多种疾病(Joseph和Amala Dev,2023年),以及宗教和传统仪式中(Handayani和Yuzammi,2021年)。例如:Xylopia lemurica Diels传统上用于治疗疲劳、疟疾、月经痛、食物中毒、胃痛和蜘蛛咬伤(Riondato等人,2019年);Xylopia buxifolia Baill.被用作治疗黄疸和减肥的茶(Novy,1997年);Monanthotaxis pilosa Baill.用于退烧和调理肝脏相关疾病(Mohamed,2011年);Monanthotaxis boivinii (Baill.) Verdc.则用于制作爱情护身符的仪式(Ravaosolo,2009年)。随着马达加斯加面临日益严重的环境威胁,保护这些物种不仅对于维持生态平衡至关重要,也对保障人类健康和当地传统具有重要意义。
拉沃马纳纳等人(Ravomanana等人,2025年)的一项最新研究基于经过分类验证的清单,记录了马达加斯加9个属中的102种本地番荔枝科物种。所有物种均为特有物种,只有一个物种与科摩罗群岛共有(Huberantha humblotii Cavaco & Keraudren)。其中两个属是特有属:Ambavia Le Thomas包含两个物种,Fenerivia Diels包含11个物种,其中包括一个最近描述的物种(Ravomanana等人,2025年)。这一情况凸显了进一步进行植物学探索和分类研究的紧迫性,特别是在栖息地破坏和气候变化相互交织的背景下。随着马达加斯加自然栖息地的快速丧失(Salmona等人,2017年),在物种被记录和了解之前就有可能失去它们。此外,气候变化预计会改变降水模式和温度制度,进一步影响番荔枝科的分布和生存(Mkala等人,2023年)。
“人类活动类型(anthromes)”的概念指的是从城市中心到偏远森林的各种人类改造景观,为理解人类活动与生物多样性之间的相互作用提供了新的框架(Ellis等人,2010年;Ellis等人,2021年;Martin等人,2014年)。从人口密集的城市地区到受干扰最小的林地,这些人造生物群落构成了马达加斯加番荔枝科复杂进化和生态动态的背景(Sze等人,2022年;Erkens等人,2023年)。通过研究马达加斯加番荔枝科物种在这些人为改造景观中的分布和存活情况,我们可以了解它们的适应性、恢复力以及与人类活动共存的潜力。
本研究旨在利用更新的马达加斯加番荔枝科物种清单(Ravomanana等人,2025年)来填补对该科知识的空白,并评估它们的初步保护状况。其中一半的物种(54种)已经在中科院红色名录中进行了评估和公布,包括大多数树木和少数Uvaria L属的藤本植物。我们的目标是绘制分布模式,进行初步的保护评估,并探讨人类活动类型与番荔枝科多样性之间的关系。通过揭示物种分布的复杂动态,这项研究将为在持续的环境变化背景下保护马达加斯加番荔枝科物种提供更有依据的决策支持。

研究区域

马达加斯加是世界上第四大岛屿,位于印度洋,纬度在12°至25°南之间,经度在43°至50°东之间,面积约为587,000平方公里(Battistini,1996年)。由于马达加斯加复杂的地形,我们在研究中采用了Humbert的植物地理分类系统(Humbert,1955年),以解释物种的分布情况,比较不同地区的植物丰富度差异,并识别全岛的保护工作。

马达加斯加物种的分布模式

番荔枝科物种遍布马达加斯加的所有植物地理区域,但在温暖湿润的气候条件下多样性更高(图2)。年降雨量达到2000毫米或以上、年平均温度在20°C至26°C之间的气候区物种多样性更高(图2A、B)。然而,一些物种也出现在降雨量较少(1000毫米/年或以下)但年平均温度较高的地区。

马达加斯加的物种多样性和丰富度分布模式

基于番荔枝科的分布情况...

马达加斯加的番荔枝科多样性

番荔枝科是马达加斯加植物群的重要组成部分,特别是在低地雨林中具有重要的生态作用(Ravomanana等人,2025年)。目前记录的番荔枝科物种有102种,虽然数量少于岛上物种最丰富的植物科(如兰科862种、茜草科660种、豆科592种,Callmander等人,2011年;Lowry II等人,2017年),但在马达加斯加记录的143个植物科中排名相对较低(Callmander等人,...)

结论

本研究全面更新了马达加斯加番荔枝科的分布情况和初步保护状况。通过揭示不同植物地理区域内的物种丰富度和特有性空间模式,并在全国范围内进行初步保护评估,我们确定了番荔枝科需要重点保护的区域。我们强调东部地区是该科的主要多样性中心,同时桑比拉诺和西部地区也是重要的保护区域...

CRediT作者贡献声明

埃里卡·O·拉沃马纳纳(Erica O. Ravomanana):撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法论制定、调查、数据分析、数据整理。徐伟(Wei Xu):撰写——审稿与编辑、方法论制定、数据分析。米乔罗·拉科托阿里尼沃(Mijoro Rakotoarinivo):撰写——审稿与编辑、数据验证、监督。维罗哈尼特拉·M·拉菲迪松(Verohanitra M. Rafidison):撰写——审稿与编辑、数据验证、监督。托马斯·L·P·库夫鲁尔(Thomas.L.P. Couvreur):撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、数据验证、监督。

利益冲突声明

作者声明与本文无关的利益冲突。

致谢

本研究得到了欧洲研究委员会(ERC)在欧盟“地平线2020”(Horizon 2020)研究和创新计划下的资助(授权协议编号:865787)。作者感谢TAN标本馆的管理员提供番荔枝科标本和材料用于鉴定。我们还要感谢P、MO和WAG标本馆的管理员提供番荔枝科标本的使用权。最后,感谢Taratra D. Raharison在ConR项目中的协助。
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