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大尺度的物种多样性格局是生态学和生物地理学研究的核心内容之一。在过去的200多年里，吸引了众多的生态学家和生物地理学家的关注，并提出了上百种假说来解释物种多样性格局的形成机制。其中有以物种多样性与气候关系为基础的，例如生理忍耐假说和水热动态模型，也有以进化历史为基础的，例如生态位保守性假说和进化速率假说。本研究将以广泛分布并且物种多样性丰富的栎属（Quercus L.）为研究对象来检验这些假说，并讨论气候变化对中国栎属特有物种多样性格局的影响。 栎属物种多样性高，分布区从北半球热带地区一直到寒温带地区，是非常适合用来检验物种多样性假说的类群。通过全面查询植物志、文献和标本记录，本研究建立了全球栎属分布数据库和功能属性数据库。数据库共收集407种栎属植物的分布信息，确定栎属的多样性中心为中国的南方地区和墨西哥中部地区。根据物种的生活型，栎属物种可以分为常绿类，硬叶常绿类和落叶类三类。常绿类分布在热带和亚热带地区，适应温暖而湿润的气候，多样性中心在中国南部和中南半岛的北部地区;硬叶常绿类分布在地中海气候类型地区和高山地区，多样性中心在中国西南部地区;落叶栎分布范围最广，从热带到北温带都有分布，多样性中心在墨西哥的中部和美国东南部地区。 生理限制假说是生物多样性格局的重要假说之一。利用全球栎属物种分布数据库和地理加权回归模型，通过分别研究环境能量和环境水分对栎属物种多样性的影响的空间异质性，本研究检验了生理忍耐假说对栎属物种多样性格局的影响。研究结果发现，环境能量对栎属物种多种多样性的影响随着环境能量的下降而增加，而环境水分对栎属物种多种多样性的影响随着环境水分的下降而增加，证实了低环境水分和低环境能量区，干旱和寒冷的气候条件对物种的多样性的限制作用。由于环境中水分和能量的交互作用，环境水分对栎属物种多样性的影响强度受到环境能量的影响，而环境能量对栎属物种多样性的影响强度受到环境水分的影响。在寒冷和炎热条件下，随着环境水分梯度的下降，水分对栎属物种多样性的影响强度下降加快。在干旱和湿润地区，随着环境能量梯度的下降，环境能量对物种多样性的影响强度下降加快。 水热动态模型是解释物种多样性格局的经典模型之一，进化是否会影响物种多样性与水热动态的关系仍然有待研究。通过研究环境水分和环境能量对栎属中两个具有亚属(subgenusQuercus和subgenus Cyclobanalopsis)的物种多样性解释率的纬度梯度上的变化发现，亚洲栎属物种多样性与水热动态关系不符合Hawkins关于水分和能量对物种多样性的解释率存在纬度梯度转变的猜想。对于栎亚属来说，随着纬度增加，能量对物种多样性的贡献先减小后增加;而对青冈亚属，能量和水分对物种多样性的影响随着纬度的增加而增加。能量对温带起源的栎亚属的物种多样性格局的限制作用更强，而水分对热带起源的青冈亚属的的物种多样性限制作用更强。这种能量和水分对物种多样性贡献的纬度梯度变化与生态位保守性假说的预期一致，说明物种多样性和水热动态关系在两个亚属间的差异可能是由于它们祖先生态位的差异而形成的。因此，亚洲栎属两个亚属的祖先生态位有可能影响物种与水热动态的关系，从而进化历史和现代气候共同作用，形成了亚洲栎属物种多样性的纬度梯度格局。 物种的进化历史和对气候环境的适应是现代物种多样性格局形成的重要影响因素。通过GenBank中栎属的基因数据，本论文对栎属进化速率和叶形态特征的演化进行了研究。研究结果表明栎属的起源时间大概在6000万年以前，并在约5000万年前分化为以groupCyclobalanopsis、group Ilex和group Cerris为主的欧亚分枝，以及以group Protobalanopsis、group Lobatae和group Quercus为主的北美分枝。分子进化速率随时间不断变化，并在1000～1500万年和3000～4000万年期间出现两个峰值。3000～4000万年期间，北美分枝的进化速率高于欧亚分枝;而1000～1500万年期间，欧亚分枝的进化速率高于北美。并且具有高的进化速率的分枝，叶形态特征的也较为多样化，因而推测进化速率的加快可能加快形态特征的分化，从而促进了栎属适应性演化的发生。3000～4000万年间的始新世至渐新世发生的全球变冷事件和1000～1500万年间喜马拉雅的隆起所形成的复杂的环境和气候条件，有利于促进物种隔离分化，加强自然选择作用，可能是引起栎属进化速率加快的原因。 对中国特有栎属物种的分布格局及其对气候变化响应的研究表明，中国栎属特有物种主要分布在中国南部和西南部山区，气候变化将会影响中国特有栎属物种多样性的空间格局。中国特有栎属物种分布的热点地区在福建武夷山、南岭、环四川盆地和喜马拉雅东段。物种多样性呈现斑块镶嵌的格局。在假设物种随气候变化而迁移的情景下，虽然栎属物种多样性格局斑块化更明显，但是部分地理单元上仍然能够维持较高的物种多样性。而在假设没有物种迁移的情景下，栎属物种整体的分布范围显著减小，仅在中国的东南部和西南部地区还有栎属物种存在，而在沿广东、广西交界向北经华中地区到华北平原，栎属特有物种丧失殆尽。物种迁移和不迁移两种情景对物种多样性预测的结果说明，栎属现有分布区的西北部和北部是中国特有栎属物种的迁移中心，而西南部和东南部是栎属的保存中心。虽然利用分布分布模型预测物种多样性的变化仍然存在许多挑战，但对反映未来适合物种分布的生境的变化趋势仍然有指导意义。