bob.com近日，Cell Press细胞出版社旗下国际生态与进化领域权威期刊Trends in Ecology & Evolution发表了中国科学院昆明植物研究所李德铢研究员领导的分子植物地理学研究团队撰写的综述文章“The establishment of plants following long-distance dispersal”。该文聚焦生态学和生物地理学研究的一个核心议题——长距离扩散，在分析影响植物在新生境中成功拓殖关键因素的基础上，提出了定量评估拓殖成功概率的数学模型，并对未来植物长距离扩散的研究方向和重点进行了展望。
植物繁殖体的扩散往往需要借助媒介完成，bob.com并且大多是局域扩散（short/local dispersal），仅有约1%是长距离扩散（long-distance dispersal, LDD）。长距离扩散是指繁殖体扩散后达到的地域不但超过了亲本的自然分布范围，而且与近缘种群间没有基因流，而短距离扩散则是指繁殖体到达的地域在亲本的分布区范围内。长距离扩散虽然发生概率低，bob.com却是改变生物多样性格局的关键驱动力，对生态系统的维持和稳定有着重要影响，是制约植物种群大规模动态变化的关键要素。bob.com种群间的基因流、空白生境的拓殖和集合群落的重组，这些生态过程都与长距离扩散密切相关。此外，长距离扩散也可能剧烈扰动植物的演化进程。例如，一些物种经长距离扩散后拓殖到新的生境成为入侵物种，严重影响当地的生态系统和社会经济。在当今全球变化的背景下，植物经长距离扩散可形成新的物种分布样式，以适应气候和生境变化。与此同时，长距离扩散对碎片化景观中种群的维持也有重要作用。
植物与动物不同，植物种子的扩散往往需要要借助媒介（生物或非生物）才能完成。自然界中，植物种子常常千姿百态（图1），这在一定意义上有助于种子长距离扩散的发生。研究表明，植物中一共有六种媒介可以介导种子长距离扩散的发生：1）风；2）大型脊椎动物；3）迁徙鸟类；4）极端气候事件（如飓风、龙卷风等）；5）洋流；6）人类活动。当种子通过长距离扩散进入新生境后，既面临着生存的机遇，更面临巨大的挑战。种子能否在新的生境中存活并成功建立种群，是评价植物长距离扩散成败的重要标准。以往的研究主要聚焦在扩散的动因、过程及媒介等方面，对扩散后植物在新的生境中如何拓殖关注甚少，其影响因素和形成机制尚不清楚。该文总结了影响拓殖成败的六个关键因素（图2）：1）繁殖体压力（Propagule pressure）；2）功能性状（Functional traits）；3）极端事件和人为干扰（Extreme events and anthropogenic disturbance）；4）捕食、竞争和共生（Predators, competitors, and mutualists）；5）生态位动态（Niche flexibility）；6）阿里效应（Allee effects）。
如前所述，长距离扩散不但对生态系统的稳定和维持具有重要作用，而且由长距离扩散引起的生物分布格局的变化也常常会对人类社会产生巨大影响（如生物入侵）。因此，科学有效地评估物种发生长距离扩散后的拓殖成功概率不仅可以为长距离扩散后拓殖机制定量研究提供理论框架，也将为评估物种入侵风险提供辅助手段。综合相关因素分析，该文构建了评估物种发生长距离扩散后在新生境中拓殖成功概率的数学模型。此模型整合谱系地理学和运动生态学的原理方法，通过计算源强度、扩散核、增补概率和有效种群的大小，以预测物种经过长距离扩散后在新生境中拓殖成功的概率。
针对未来植物长距离扩散研究的重点和方向，该文提出了基于多学科交叉的整合研究范式。首先，整合运用生物地理学、谱系地理学和运动生态学，更加精确地还原长距离扩散事件的发生过程；其次，重点研究上述六个关键因素对植物长距离扩散后拓殖成败的影响程度及耦合关系，以确定关键制约要素；最后，通过地史时间尺度（百万年尺度）和短时间尺度（人类世以来）植物长距离扩散后拓殖机制的比较，为应对全球变化下生物入侵、生物多样性丧失等问题提出解决方案。bob.com
该研究明确了影响植物长距离扩散后在新生境中拓殖的六个关键因素，构建了评估拓殖成功率的预测模型，提出了未来植物长距离扩散的整合定量研究框架。中国科学院昆明植物研究所吴增源副研究员为论文第一作者，李德铢研究员和以色列希伯来大学Ran Nathan教授为论文共同通讯作者。昆明植物研究所刘杰副研究员、中国科学院西双版纳热带植物园Richard T. Corlett教授和英国爱丁堡大学的Richard I. Milne教授为论文共同作者。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（XDB31000000）、国家自然科学基金（42171071，31970356，41971071，32170398）、中国科学院青年创新促进会（2019385）、云南省青年拔尖人才（YNWR518 QNBJ-2020-293, YNWR-QNBJ -2018-146）和中国科学院“西部之光”等项目的资助。
中国科学院昆明植物研究所副研究员，硕士研究生导师。中国科学院特聘研究骨干，云南省青年拔尖人才。研究方向为生物地理和保护基因组学。目前已在Science, New Phytologist，Molecular Ecology Resources和Global and Planetary Change等国际期刊发表论文60篇，相关论文在Google学术累计引用2401次，H指数为25。
中国科学院昆明植物研究所研究员，中国西南野生生物种质资源库主任。国际生命条形码计划科学指导委员会植物工作组共同主席，国际植物分类学会理事，《国际藻类、菌物和植物命名法规》编委和林奈学会会员。从事植物分类、系统发育和生物多样性保护研究。先后主持国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家重大科学研究计划（973）项目和中国科学院战略性先导科技专项（B类）。在Nature Plants、PNAS和Molecular Plant等国际学术期刊发表研究论文460余篇；主编《中国维管植物科属志》等专著3部，bob.com译著2部，参编专著28部。