木质植物刺状结构的宏观生态学：跨大陆气候-土壤-草食动物互作驱动下的防御策略分化

来自中国、南非和澳大利亚的研究团队针对植物刺状结构(Spines)的生态适应性开展跨大陆研究，揭示刺状植物占比(12%)与气候干旱度、土壤黏土含量呈正相关，与土壤总氮呈负相关。研究发现不同刺型物种在环境梯度中呈现差异化分布，且与大型草食哺乳动物(体重>20 kg)历史丰富度显著正相关，证实刺状结构在干旱环境和高捕食压力下的进化优势。

　　

刺状结构(Spines)作为植物防御系统的重大进化创新，在木质植物中展现出惊人的解剖学多样性——不同植物类群通过改造叶片、枝条或表皮等器官形成刺状结构。跨中国、南非和澳大利亚三大洲的系统分析显示，刺状植物虽仅占木质植物物种总数的12%，但其分布格局深刻受气候和土壤因子调控：在干旱环境、高黏土含量土壤中比例显著提升，而在高总氮(Total N)土壤中比例下降。

研究首次揭示不同刺型物种在环境梯度中的差异化分布规律，暗示植物在生产力梯度上存在防御策略的权衡(Trade-offs)。特别值得注意的是，刺状植物丰富度与大型植食性哺乳动物(体质量>20 kg，植食比例>90%)的历史分布呈显著正相关，不同刺型物种多数也呈现类似关联。这表明在干旱环境或特定土壤条件下，刺状结构能有效抵御高强度草食压力，而不同刺型可能分别适应特定的气候-土壤组合，反映出植物防御策略对环境适应性的精密调控。