中国两栖类生物多样性及分布格局从古生代至今的演变研究

本文系统梳理了中国两栖类自古生代晚期的化石分布至现代类群的地理格局，揭示了其从北方起源、中生代多中心辐射到新生代南迁的演化路径。研究通过区域物种密度指数（RSDI）和国家级资源占比（RSTD）量化分析，发现现代两栖类多样性热点与维管植物分布高度协同，西南地区（尤以云南、四川为核心）及沿海区域为关键庇护所。成果为厘清人类世背景下两栖类适应性进化机制及制定以植被保护为核心的差异化保育策略（如优先守护西南、调控中部人类干扰、缩减西北投入）提供了古生物学与生态学交叉证据。

　　

引言

两栖类作为对环境变化极度敏感的指示物种，其演化历史与分布动态是揭示陆生脊椎动物适应性辐射的关键窗口。中国两栖类化石记录可追溯至晚泥盆世，现存逾400种中约60%为特有种，但缺乏从古生代至今的系统性轨迹分析。本研究整合419个化石点、614个现生物种及4万余种维管/非维管植物数据，首次通过时空维度关联两栖类演化与植被格局，为预测其未来生存趋势提供深层依据。

材料与方法

研究构建四大数据库：古生代至新生代两栖类化石点位、现生种分布（2024版《中国生物物种名录》）、维管植物（42,641种）和非维管植物（3,947种）地理信息。采用区域物种密度指数（RSDI = N/A，N为物种数，A为区域面积）消除面积偏差，辅以国家级资源占比指数（RSTD = N/T×100%）评估区域保育价值，并通过Spearman秩相关检验分析两栖类与植物的协同关系。

结果

化石分布轨迹

晚古生代化石孤立分布于新疆、宁夏、甘肃、河南，印证华北克拉通（NCC）的湿地森林为早期摇篮。中生代形成三大辐射中心：西北（新疆-甘肃）、东北（河北-内蒙古-辽宁）及西南（山西-四川-云南）。新生代化石点南移至北京、山东、广东，反映青藏高原隆升引发的生境压缩与南迁趋势（图4）。

现代多样性格局

西南地区两栖类RSDI最高（0.142种/km²），沿海（0.098）和中部（0.073）次之，西北（0.021）与东北（0.015）最低。RSTD显示西南承载全国40.99%的物种库，沿海占22.76%，而东北仅占6.84%（图3）。两栖类多样性与维管植物（p < 0.001）、非维管植物（p = 0.002）均显著相关，但更依赖维管植物主导的生态系统。

讨论

演化辐射驱动机制

古地理重建表明，晚古生代华北湿地、中生代盆地（如鄂尔多斯盆地）及新生代热带-亚热带森林南迁共同塑造两栖类分布框架。西南地区因新近纪以来成为冰期避难所，叠加横断山脉等复杂地形，形成当代最大多样性热点。沿海区域凭借湿地-森林交错带及丰富的无脊椎动物资源（两栖类食源），成为次中心。

人类世下的保育挑战

中部地区因新石器时代以来农业开发与战争破坏，生境碎片化导致多样性衰减；西北受青藏高原隆升引发的沙漠化制约；东北因近现代森林砍伐（1958–1980年损失1014 km²/年）及冻土退化沦为低值区。模型预测至2050年，95%物种将向高海拔/西迁，西南与沿海的保育优先级进一步凸显。

结论与展望

西南（尤以云南、四川为核心）和沿海区域应作为两栖类保育优先区，需重点守护其维管植物群落完整性；中部需控制人类干扰，西北/东北则需理性缩减投入。未来工作应整合基因组学与古气候数据，深化人为干扰与气候变暖协同作用下两栖类适应性进化机制解析。