编辑推荐：
为探究格兰查科地区植物特有性分布，研究人员以豆科植物为指标，识别出多个特有区域，助力保护决策。
格兰查科（Gran Chaco）生态区是南美洲第二大森林，也是世界上森林砍伐率最高的地区之一，正遭受着农业扩张、住宿建设和牲畜放牧的威胁。尽管该地区可能是南美洲物种最丰富的温带生态区之一，但它的植物多样性，尤其是特有物种的数量和比例，及其面临的威胁尚未得到充分研究。此外，对该地区本土植物群的详尽清单也仍然缺失。
在此背景下，来自阿根廷、巴西等多个机构的研究人员开展了此项研究，旨在通过以豆科植物（Fabaceae）为多样性指标，识别格兰查科生态区的特有区域（Areas of endemism，AEs）和特有中心（Centers of endemism，CEs），并确定影响这些区域分布的环境变量，以及为区域保护和生物地理学研究提供依据。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种技术方法。首先，构建了包含格兰查科生态区豆科植物特有和限制类群的数据库，整合了标本馆数据、数据库信息及实地观察结果。其次，运用 NDM/VNDM 软件中的特有性分析方法，评估不同网格细胞大小和填充率，确定 AEs；通过计算特有性指数和基于相似性矩阵的聚类分析（采用 UPGMA 算法）来界定 CEs。此外，利用 MAXENT 算法构建物种分布模型，探究生物气候变量对特有类群分布的影响，并运用主成分分析（PCA）方法分析生态位重叠情况。
研究结果如下：
- 植物数据库和研究区域：研究人员收集了 1957 个豆科植物特有和限制类群的分布点数据，涉及 78 个分类单元。研究区域涵盖格兰查科生态区及周边，其中干旱查科（Dry Chaco）是采样最不足的子区域。
- 特有区域：通过 NDM/VNDM 分析，发现不同网格细胞大小和填充率下的 AEs 数量和分布不同。以 1°×1° 网格细胞、25% 填充率为例，共识别出 20 个 AEs，可归为 5 个共识区域，分别位于干旱查科、湿润查科（Humid Chaco）和塞拉查科（Sierra Chaco）等地区，这些区域的代表性类群主要属于 Caesalpinioideae 和 Papilionoideae 亚科。
- 特有中心：运用不同方法确定的 CEs 数量有所差异。UPGMA 分析显示，包含至少 12 个分类单元的细胞可聚为 5 个 CEs，分布在不同的地理区域，如巴拉圭上游流域、干旱 / 塞拉查科生态交错带等。这些区域的代表性特有和高度限制类群各不相同。
- 分布模型：研究人员选择了部分有足够样本的特有豆科植物构建分布模型，经评估确定了 6 个与降水和温度相关的无相关生物气候变量，如等温性（Isothermality，Bio3）、最暖月最高温度（Maximum Temperature of Warmest Month，Bio5）等。模型结果表明，不同区域的物种分布受不同环境变量的影响。
- 生态位重叠分析：分析发现，干旱查科 AEs 内的类群生态位重叠度主要为中度到高度，而其他区域的生态位重叠情况各不相同，从无重叠到高度重叠都有。
在讨论部分，研究人员指出，他们发现的不同查科特有区域和中心，可归因于地形、生态区域边界和极端环境条件等因素。与以往研究相比，此次研究通过精细尺度的特有性分布研究，更准确地识别出具有共同历史生物地理模式的区域，以及潜在的物种形成中心。
此外，基于不同特有性丰富度指数和聚类分析确定的特有中心，为生物地理区域划分提供了重要信息。尤其是 UPGMA 方法，能发现更多的特有中心和富含特有物种的细胞，比单纯的指数分析更具生物地理信息价值。
从生物地理角度看，研究揭示的生物地理模式与以往研究相似，但通过豆科植物特有和限制类群分析，识别出了更多的特有区域和生态交错带。这些区域的生态特征和物种分布受环境变量影响，反映了该地区复杂的生态环境和物种适应性。
在保护方面，由于格兰查科生态区森林砍伐严重，确定优先保护区域至关重要。研究中发现的一些区域，如干旱查科内部、低巴拉圭 - 巴拉那河流域等，与基于特有脊椎动物确定的优先保护区域重合。这表明进一步整合特有类群信息，对于划定新的保护区、扩大现有保护区范围以及巩固保护区周边缓冲区具有重要意义。
综上所述，该研究以豆科植物为指示，成功识别出格兰查科地区的特有区域和中心，为该地区生物多样性保护和生物地理学研究提供了重要依据。未来，还需进一步加强对该地区生物多样性的研究和保护，以应对日益严峻的生态挑战。
