中國維管植物物種報告(2000-2019)

2020-11-24 澎湃新聞

以下文章來源於上海辰山植物標本館CSH ,作者杜誠

上海辰山植物標本館CSH

關注植物標本館的建設與發展,提供野外植物綜合考察技術支持,臘葉標本查詢與鑑定服務

在全國上下齊心協力地完成「大國點名」的第七次人口普查的熱潮中,上海辰山植物園的科研工作者也在對中國這個世界植物資源大國的植物新物種進行「點名」工作。近日,新千年以來中國維管植物新物種數據的綜合報告在知名植物學刊物《Plant Diversity》上正式發表。(Cheng Du, Shuai Liao, David E. Boufford & Jinshuang Ma. Twenty years of Chinese vascular plantnovelties, 2000 through 2019. Plant Diversity. 42 (5): 393–398. 2020. https://doi.org/10.1016/j.pld.2020.08.004)

圖1. 論文首頁

一直以來,回答中國到底有多少種植物是一個比較困難的問題。一方面因為國家級植物志的出版延續很久(中文版1959-2004,英文版1994-2013);另一方面植物新物種也一直被發表、其它地區的植物也會在中國被發現;此外,科學研究的深入也會對已發表的物種進行轉移、歸併等分類學處理。只有將這些信息匯總在一起,才能真正了解目前中國植物的基本狀況。

上海辰山植物園植物分類學研究組科研人員,近年來開展了一項繁瑣龐大的植物分類學資料收集、核實、整理、彙編的工程,搜集全世界維管植物相關的研究文獻,找到與中國植物相關的部分;提取2000至2019年間出版的各種植物分類學相關的期刊、專著、植物志中發表的11895個條目,每個條目包含了物種的學名、中文名、分類學處理的類型、發表文獻的詳細信息(包括作者、文章標題、期刊/書籍、出版年卷期、頁碼和語言信息等)、模式標本的詳細信息、中國的國內省級分布和世界分布信息以及被取代名稱(包括基名、被替代名、異名、被修正名和雜交親本名稱)等。這些條目的基礎數據和原始文獻可以在網站上獲取(http://cpni.ibiodiversity.net),經過深度編輯處理的大部分數據(前18年,2000至2017)由科學出版社正式出版(Cheng Du & Jinshuang Ma. Chinese Plant Name Index2000–2009/2010–2017. Beijing: Science Press. 2019)。

圖2. 中國植物名稱索引網站

http://cpni.ibiodiversity.net

圖3. 《中國植物名稱索引2000-2009》

《中國植物名稱索引2010-2017》

2000-2019年這20年間,新發表了4407個中國維管植物新分類群:7個新科、132個新屬、3543個新種、68個新亞種、497個新變種和160個新變型,此外還有643種植物在中國首次記錄。2010年以前發表的中國植物新物種極少基於分子證據,2010年以後學者們開始重視分子生物學這一更為客觀的證據,最近三年裡五分之一的中國植物新物種發表伴隨了分子證據,可預見未來學者們會更加重視分子證據的使用。中國平均每年發表220個新分類群,發現32個新記錄,每年世界上新發表植物新分類群的十分之一來自於中國,且沒有明顯的減緩趨勢。可見被世界公認為北溫帶植物大國的中國仍然有大量植物等待被發現。

圖4. 2000-2019年間發表的中國維管植物新分類群年度分布

這些新類群隸屬於172個科859個屬(包含了中國植物科數的55%和屬數的26%),集中在傳統所知的一些「大科」、「大屬」中,發表物種最多的前25個科包含了2646個新物種,佔新物種總數的75%。發表新物種較多的科有:蘭科(376種),苦苣苔科(226種),菊科(200種),禾本科(197種),蕁麻科(193種),豆科(180種),薔薇科(151種),毛茛科(135種),秋海棠科(80種),鳳仙花科(69種)。發表新物種較多的屬有:樓梯草屬(156種),黃芪屬(98種),秋海棠屬(80種),報春花屬(74種),耳蕨屬(70種),鳳仙花屬(69種),紫堇屬(62種),栒子屬(61種),薹草屬(59種),蜘蛛抱蛋屬(58種),風毛菊屬(53種)。這些熱門科屬除了一些大科、大屬之外,中國西南地區的熱帶、亞熱帶石灰巖地區貢獻了很多特有的新分類群。例如:苦苣苔科、蕁麻科、秋海棠屬、鳳仙花屬、蜘蛛抱蛋屬等石灰巖地區特有的植物類群。

圖5. 2000-2019年間按科發表的植物新分類群

中國維管植物新物種和國家級新記錄物種主要分布在雲南省。20年來,僅雲南省就發表了1164個植物新物種和230個國家級新記錄物種,分別佔到了中國植物新物種數量的四分之一和國家級新記錄物種的三分之一。此外,廣西壯族自治區(633/36,斜槓前為新物種,後為國家級新記錄物種,下同)、四川省(482/7)、西藏自治區(440/43)、臺灣省(190/141)、新疆維吾爾自治區(231/53)、浙江省(184/22)、貴州省(176/7)、廣東省(144/18)和海南省(125/26)也有較多的新物種發表。剩餘的面積佔據全國三分二的北方省份,新物種發表的數量不到全國數量的十分之一。排除面積因素,新物種發現密度最高的兩個省級單位是臺灣省和海南省,這兩個位於中國南部的島嶼。可見南部島嶼豐富的生境類型以及與大陸的地理隔離會對物種分化有積極作用,此外學者對島嶼生物多樣性的關注也可能對新物種的發現有一定影響。

圖6. 2000-2019年間中國各省發表的新分類群數量和新記錄物種數量

圖7. 2000-2019年間中國維管植物新組合、新名稱新異名及名稱變動的年度變化

過去20年間,經過分類學研究,有3562個植物名稱被組合、306個名稱被替代、2349個名稱被歸併入其它物種;大約有全國總數的十分之一植物物種名稱發生了變化。結合新物種和新記錄物種的發現和發表,中國維管植物的數量每年仍在以200個物種的規模在增長,累計超過15%的中國植物物種名稱可能需要重新處理,更多物種的範圍和異名需要重新梳理。也就是說,儘管目前中國已經完成了中文版《中國植物志》和英文版《Flora of China》,但對於動態變化的植物分類群數量和分類學處理而言,這只能算是階段性的成果。15%的變動規模對上述植物志的具體類群的修訂乃至整個植物志的更新仍然是需要迫切重視的工作。而且隨著近些年對類群的研究深入,重視野外居群和分子數據的應用,一些科屬的拆分和組合也會帶來更多的名稱變動。開展新一代的可實時更新的數位化植物志將會顯得更加必要。

過去20年間,共有1892位中國學者和289位外國學者參與了上述8220個新分類群、新組合和新替代名稱的發表。從人數上看中國學者的數量佔到了86%以上;從種級單位來看:74.3%的新物種是中國學者發表,15.2%的新物種是外國學者發表,剩餘10.5%的新物種是由中外學者共同發表的。新組合和新替代名稱方面,中外學者發表的比例基本相當,但發表名稱轉移的學者絕對人數明顯少於發表新類群的學者。這期間發表植物新物種數量最多的學者是中國科學院院士、中國科學院植物研究所研究員王文採(W. T. Wang)先生,他主要研究毛茛科、蕁麻科等植物類群,20年來發表了293個新物種。發表中國植物最多的外國學者是德國慕尼黑大學的Dietrich Podlech(Podlech)教授,他主要研究豆科黃耆屬植物,20年來發表了中國黃耆屬和膨果豆屬植物80種。在新組合方面,20年來組合中國植物名稱最多的學者是英國愛丁堡皇家植物園的Michael Möller(Mich. Möller)博士和奧地利維也納大學的Anton Weber(A. Weber)教授。他們長期致力於研究世界(大部分來自於中國)苦苣苔科植物。中國學者發表新組合最多的是中國科學院華南植物園研究員夏念和(N. H. Xia)先生和中國科學院院士、中國科學院昆明植物研究所研究員吳徵鎰(C. Y. Wu)先生,他們主要致力於中國植物區系和類群的研究。

圖8. 2000-2019年間發表的中國維管植物新物種數量最多的前25位中國學者和外國學者

圖9. 2000-2019年間發表的中國維管植物新組合數量最多的前25位中國學者和外國學者

上述20年間發表的11895條分類學數據來源於全世界188個期刊和140部著作,其中81%的信息發表在期刊中,剩下的19%發表在各類著作中。著作中的植物類群絕大多數出現在各種植物志、植物名錄和科屬修訂專著中,極少數的類群發表在缺乏同行評議的圖鑑類著作和會議論文集之中。發表在期刊中的有關中國植物類群的論文也比較集中,85%的文章集中在26個中外期刊中,剩餘162個期刊只發表了零星的有關中國植物類群。其中發表中國植物類群文章最多的期刊是2009年創刊於紐西蘭的《Phytotaxa》,其辦刊宗旨就是快速發表植物新分類群。到2019年已經發表涉及中國植物分類群的文章670篇,包含新物種507個。而中國植物分類學最重要的期刊《植物分類學報》(2008年更名為《Journal of Systematics and Evolution》)發表涉及中國植物分類群的文章337篇,大部分發表於更名前。

圖10. 2000-2019年間發表中國植物分類群相關文章

最多的前26個期刊以及文章所屬期刊的出版地

2008年前後,中國很多高校和研究機構開始鼓勵研究人員將成果發表在被SCI索引的國際性刊物上,這種考核機制的變化使越來越多的文章發表在SCI索引的刊物上。特別是近些年來《Phytotaxa》和《PhytoKeys》等被SCI索引刊物的抽水機效應,使得大量的中國物種發表在這些刊物上。而國內的非SCI刊物,如《西北植物學報》《植物研究》《熱帶亞熱帶植物學報》《廣西植物》等地方性植物分類學刊物,不但分類學文章數量明顯下降,發表植物類群的數量和質量也不如以往。而新近加入SCI的幾個中國植物學刊物,如《Journal of Systematics and Evolution》《Taiwania》《Plant Diversity》(原《雲南植物研究》)等,雖然分類學文章數量不多,但文章質量顯然逐漸上升。

圖11. 2000-2019年間發表中國植物分類群相關文章的刊物分類

總而言之,國家級植物志的編寫完成並不代表中國的所有植物已經清楚。20年間的數據表明,新物種仍然以較高的數量被發現,分類學修訂也導致大量的名稱出現變化,要想完整的摸清中國植物的家底,還尚需相當的時日。四代植物學家七十年持續接力來編寫紙質版植物志的時代已經過去,現代可能更應該思考的是,如何將動態的植物信息完整、及時地展現在人們面前,利用現代信息技術手段開展新一代的可實時更新的數位化植物志,則顯得更加必要。

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原標題:《中國維管植物物種報告(2000-2019)》

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