十九世纪初，亚历山大·冯·洪堡奠定了许多生态学的基础。 他的观察之一是，气候应该有助于预测您在某个地点会发现什么植物以及当地的生物多样性。 两百多年后，豪尔赫·安东尼奥·戈麦斯-迪亚斯和同事检查了洪堡探索过的一些地方。 他们的论文发表在开放获取期刊上 AoB PLANTS, 他们认为 虽然洪堡大体上是正确的，但还有更多因素需要考虑.
亚历山大·冯·洪堡 (Alexander von Humboldt) 是一位德国博物学家和地质学家，他在穿越欧洲的旅程中对海拔梯度的研究做出了重要贡献 新热带. 他提出气候调节植物物种组成和多样性，这已成为众多研究的基础。 生态学家将海拔梯度视为研究环境变量的天然实验室，因为它们在一个小区域内包含许多气候变化。 但是海拔高度有什么重要的呢？ 植物学家提出了许多假设来解释沿海拔梯度的物种丰富度，例如生产力、降水量和温度。
洪堡对生物地理学的影响仍然很大，特别是在解释物种分布方面由于其与海拔梯度气候的关系，但他是否过时了？ 自他那个时代以来，生物学家发展了新的思想，包括系统发育学，研究物种的多样性和它们之间的关系。 此外，考虑物种丰富度以外的生物多样性方面，例如系统发育多样性，可以帮助揭示决定海拔梯度的进化和生态过程。 大型植物进化枝的系统发育信息的当前可用性允许包含此类信息以研究物种丰富度模式。 最后，只有少数研究分析了人为干扰对沿海拔梯度的生物多样性的影响，这在当前的气候变化和生物多样性危机中至关重要。
Gómez-Díaz 和同事来访 佩罗特的箱子 墨西哥韦拉克鲁斯州一座海拔4282米的死火山。 该研究沿着81公里的直线，沿着30至3500米的海拔梯度设置了XNUMX个站点，涵盖了六种植被类型和广泛多样的气候，包括暖干、温湿和冷干环境。
植物学家考虑了两个梯度：实际海拔梯度和干扰梯度，其中三个栖息地受到三种不同级别的森林利用强度的影响。 该团队在每个森林利用强度级别设置了 20 个 20 m × 120 m 的地块，总共采样了 XNUMX 个地块。 作者从 MODIS/Terra Net 蒸散 8 天 L4 全球 500 米版本 6.
物种多样性被估计为物种丰富度，物种的系统发育结构是从种子植物的物种级大型系统发育中获得的。 作者计算了丰度加权 净相关指数 (NRI) 来测量每个地块的系统发育结构。
Gómez-Díaz 及其同事使用结构方程建模方法明确考虑了多种环境因素对物种丰富度和 NRI 的直接和间接影响。 他们使用了一个假设路径，考虑了气候（温度和降水）、森林利用强度、 潜在蒸散 (PET)及其二次型PET2.
团队分段拟合 结构方程模型 (SEM) 分别针对每个多样性度量（物种丰富度和 NRI）和每个植物生命形式。 模型表明，虽然气候和森林利用强度对物种丰富度和 NRI 有直接影响，但潜在蒸散仅对物种丰富度有直接影响。 他们的结果表明，气候和森林利用强度对被子植物多样性的影响或多或少是直接的。 同时，潜在蒸散对物种丰富度的影响更为复杂，有直接影响也有间接影响。
总的来说，Gómez-Díaz 及其同事的结果支持气候强烈决定沿海拔梯度的植物物种丰富度的假设。 温度对物种丰富度和系统发育结构的影响最大，较高的温度与物种丰富度和系统发育聚类的增加有关。 降水和 PET 对大多数植物生命形式（灌木和藤本植物除外）也很重要，人为干扰仅影响树木。
Gómez-Díaz 及其同事得出结论：
Alexander von Humboldt 指出，栖息地的类型和物种的数量随着纬度和海拔的变化而变化。 在他对热带山区的探索中，洪堡认为气候是决定沿海拔梯度的植物物种丰富度的关键因素。 尊重洪堡的工作并延续他的遗产需要更多的研究来理解海拔多样性梯度背后的原因。 最后，有必要整合物种丰富度和系统发育结构，并通过观察生命形式“解构”模式，以便更好地了解沿海拔梯度塑造生物多样性的过程。
戈麦斯-迪亚斯 et al. 2022
阅读文章
Gómez-Díaz, JA, Carvajal-Hernández, CI, Bautista-Bello, AP, Monge-González, ML, Guzmán-Jacob, V., Kreft, H., Krömer, T. and Villalobos, F. (2023) “洪堡的遗产：解释环境因素对沿新热带海拔梯度的被子植物分类学和系统发育多样性的影响“ AoB PLANTS, 15(1), p. lac056。 可在： https://doi.org/10.1093/aobpla/plac056.
