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姓    名:
朱华
性    别:
职    务:
 
职    称:
研究员(自然科学)
通讯地址:
昆明市学府路88号
邮政编码:
666303
电子邮件:
zhuh@xtbg.ac.cn
 中文简历:
 

 

1960年5月出生
1982年毕业于北京林业大学林业系
1987年在中山大学张宏达教授指导下获硕士学位
1991年在昆明植物研究所吴征镒教授指导下获博士学位
1991年1月至今在西双版纳热带植物园从事热带雨林生物多样性保护研究工作
1996年11月破格晋升为研究员
其中,1994年10月至1995年10月在英国剑桥大学植物系,在世界著名热带植物学家T. C. Whitmore指导下深造,研究热带雨林生态学和多样性保护;2001年2月至2002年2月由荷兰国家科学基金资助,受聘为荷兰国家标本馆和荷兰莱顿大学客座教授。
1996年至今受聘为中科院西双版纳热带植物园研究员。
兼任Journal of Systematics and Evolution》(SCI期刊)、《Tropical Conservation Science》(SCI期刊)、《广西植物》、《植物生态学报》、《生物多样性》、《热带亚热带植物学报》、《植物分类与资源学报》编委、《植物科学学报》副主编,任中国森林风景资源评价委员会、云南省自然保护区评审委员会、云南省国家公园评审委员会委员。

 英文简历:
 
 研究领域:
      

植被及植物区系地理

 社会任职:
 
 获奖及荣誉:
 
1994年被评为西双版纳州十大杰出青年” , 1995年获中国科学院方树泉青年科学家奖, 1997年获中国科学院野外工作先进个人奖, 1998年入选中国科学院百人计划”, 成果《西双版纳龙脑香林的群落生态学与区系地理学研究》和 《西双版纳片断热带雨林植物区系成分变化规律的研究》获云南省自然科学三等奖, 《云南热带植被与植物区系研究》获云南省2011年自然科学二等奖。
 
主要研究成果

1.中国热带植物区系与热带森林及其保护的研究

中国的热带地区包括西藏东南部、云南西南到东南部、广西西南部、广东雷州半岛、台湾的南部和海南岛。依据现有植物区系的记录和资料, 中国的热带地区至少具有野生种子植物区系227科2,181属12,844种。中国的热带植物区系以热带和主产热带, 但分布区延伸到亚热带和温带的科为主, 在属的组成上, 也以热带分布属占优势, 并以热带亚洲分布属所占比例最大, 标志着其热带边缘性质和具有热带亚洲植物区系的特点。因不同地区地质历史及生态环境的差异, 中国热带植物区系在不同地区的组成和地理成分也有一定差异。总的来说, 我国西南部到东南部各热带地区的植物区系科和属的相似性分别在90%和64%以上, 但种的相似性一般低于50%。中国热带植物区系在不同地区间演化和发展上的差异与喜马拉雅隆升过程中发生的地质事件, 如印度支那板块向东南逃逸、云南发生地质板块顺时针旋转和位移、云南南部与东南部在地质历史上曾有的隔离以及海南岛向东南的位移等有关。中国南部的热带植物区系与印度支那国家之间在科上的相似性超过96%, 在属上的相似性超过80%,显示了它们有密切的植物区系亲缘,属于同一个植物区系地理区域。成果发表在Ecology and Evolution 2017。

本人还应Botanical Review 杂志邀请, 评述了中国热带森林植被的研究状况,包括它们的片断化、树种散布格局和维持机制、种群动态、群落系统发育结构、树种功能特征、系统发育多样性及其保护。中国热带森林面积减少的主要因素是经济植物橡胶及桉树的种植,并直接导致了中国热带森林的片断化和生物多样性的丧失。天然林下经济植物种植破坏了树木的幼苗及幼树库, 将会使天然林失去自然更新能力。控制单一经济植物种植园的进一步扩展,限制林下经济植物种植,促进多种植物的混农林系统,是保护中国热带森林生物多样性的途径。 评述论文发表在Botanical Review 2017上。

2.云南与台湾生物地理比较及对东亚植物区系演化历史的揭示

云南与台湾分别位于东亚植物区系地区的两翼, 它们的生物地理研究在揭示东亚植物区系演化历史上具有重要意义。我们对云南的野生种子植物222科、2141属、13245种,台湾的野生种子植物189科、1226属、3405种进行了生物地理比较研究,发现尽管云南植物区系远比台湾植物区系多样化,但它们的植物区系组成特征和地理成分非常类似。云南与台湾植物区系在科上的相似性为95.8%,在属上的相似性为85.9%, 显示了了它们有密切的植物区系亲缘,并强烈支持东亚植物区系的完整性及在世界植物区系分区中建立东亚植物区系界。云南与台湾的植物区系由于地理位置远离,它们也在一定程度上发生了歧化,分布区域较广的跨大陆分布属,如泛热带分布、旧世界热带分布、北温带分布及东亚-北美间断分布属更多地为云南与台湾共有,而热带亚洲、温带亚洲、地中海-西亚到东亚分布、东亚、中国特有分布的属在云南则有更多的代表,这些数据建议了云南植物区系具有一个更古老的历史。晚第三纪喜马拉雅隆升及相应的地质板块运动显著影响了云南植物区系的演化与发展,特别是第三纪印度支那板块向东南的逃逸使得热带亚洲成分在云南得以发展。反之,台湾则有一个相对年轻的植物区系演化与发展历史。成果发表在Annals of the Missouri Botanical Garden, 2016上。

3.云南植物区系的起源与演化研究

通过比较云南西北部、中部和南部的植物区系的组成和其地理成分,我们发现尽管它们有类似的植物科的组成,但在属和种上,云南西北部与南部区别明显。云南西北部的植物区系以世界性和北温带分布的科和属占优势,并且北温带分布属比例最高,而云南南部的植物区系则以热带分布的科和属为主,并以热带亚洲分布属占优势。结合云南的地质历史,我们建议云南植物区系可能起源于第三纪热带、亚热带性质的东亚植物区系,随着喜马拉雅的隆升,云南西北部地区受到主要是世界性和北温带植物区系成分的渗透并在这一地区大量物种形成,演化为现今的以世界性和北温带分布的科和属占优势的温带植物区系,而云南南部随着印度支那地质板块向东南亚的逃逸,热带亚洲成分渗入,演化成以热带亚洲成分为主的热带植物区系。相关研究结果发表在PLoS ONE 2012和Phytotaxa 2015上。

为了验证传统植物区系地理学研究的结果是否在系统发育关系上得到支持,我们从云南南部、中部和西北部植物区系组成上,分析了它们的系统发育关系(系统发育结构和beta多样性格局),发现云南南部植物区系的系统发育格局基本是分散的,特别是热带亚洲分布和热带亚洲至热带澳洲分布属的净亲缘关系 (NRI)较分散,但在末端分支上最近亲缘关系 (NTI)呈现出局部聚集,这显示了这些地理成分可能是随着印度支那板块向东南方向逃逸,它们逐渐地、分散式地由热带亚洲植物区系迁移、就地进化而演化形成,演化时间相对较短。云南西北部的植物区系组成总体上表现出显著的聚集结构(在净亲缘关系和最近亲缘关系上),特别明显的是温带分布属,说明有大量近亲物种的存在和演化,反映了随喜马拉雅-青藏高原的快速抬升,促使西北部大量新生物种快速地就地进化。云南南部、中部和西北部植物区系之间热带成分具有更高的系统发育相似性和更小的最近系统发育距离,反映了这三个地区的现代植物区系在喜马拉雅快速抬升前可能具有相同的植物区系起源背景。 这些研究结果支持了从传统植物区系地理学研究上提出的云南植物区系的起源与演化的观点。相关研究结果发表在Scientific Reports 2017上。

4.海南岛的起源

研究发现海南植物区系以热带分布的科和属占优势,在属的地理成分构成上热带亚洲成分比例最高,显示了它是一个热带性质的植物区系,并有热带亚洲亲缘。海南植物区系与越南植物区系的类似性最大,其次是广西植物区系。在海南植物区系中,仅有7个特有属和约10%的特有种,非常低的特有性显示了它的大陆起源特征。在哺乳动物上,也显示了与植物区系类似的生物地理格局,海南与越南的联系最密切。我们首次从生物地理上提出了海南岛在始新世时是连接着越南和广西,后来发生了向东南的移动和旋转, 最终到达了现在的位置。这一研究结果受到古植物学、古地磁学及火山研究支持。相关研究结果发表在PLoS ONE 2016上。

5.云南热带雨林生物地理研究

由于云南南部的热带雨林在很大程度上是由西南季风维持的。直到晚第三纪以后,青藏高原强烈隆升到相当高度, 东亚季风气候才形成,我们提出云南的热带雨林植被发生的时代较晚,是在晚第三纪中新世以后,同时提出云南热带雨林的分布主要受制于局部生境,并非地区性气候条件。我们还发现在现今云南南部的植物区系和植被中有许多干旱植被的成分,显示在近代有过较现今更为干旱的气候。云南的热带雨林尽管发生在远离赤道的热带北缘山地,但在生态外貌和植物区系组成上与东南亚低地雨林有大的相似性,其植物区系约80%的科,94%的属和多于90%的种均为热带成分,其中约40%的属和74%的种为热带亚洲分布成分,这些证明了云南的热带雨林和其植物区系均为东南亚热带雨林和植物区系的一个部分(成果主要发表在Journal of Biogeography 1997;Annals of the Missouri Botanical Garden 2003;Telopea 2004; Biotropica 2006; Annals of the Missouri Botanical Garden 2008; Tropical Conservation Science 2008; Botanical Studies 2009; Tropical Conservation Science 2015)。该研究与云南热带森林植被研究一起以《云南热带植被与植物区系研究》为题, 获得云南省2011年度自然科学二等奖。文章“Zhu H. 1997. Ecological and biogeographical studies on the tropical rain forest of south Yunnan, SW China with a special reference to its relation with rain forests of tropical Asia. Journal of Biogeography 24: 647-662.”被《科学》引用(Wright et al., Science 357, 917–921(2017)。

6.云南热带森林植被研究

对滇南的热带森林植被进行了系统的研究,提出了包括了热带雨林、热带季节性湿润林、热带季雨林和热带山地常绿阔叶林四个主要的植被型及其二十个群系。建议了分布在石灰岩山坡中、上部,在群落外貌上类似热带山地常绿阔叶林但植物区系组成特殊的石灰岩山地垂直带上的植被类型为“热带季节性湿润林”新类型;提出“热带山地常绿阔叶林”新名称(成果主要发表在Gardens’Bull. Singapore 1998; Annals of the Missouri Botanical Garden 2003;Biodiversity and Conservation 2005; Gardens’ Bull. Singapore 2006; Biotropica 2006; 植物生态学报 2005, 2011; 云南植物研究 2007; 地球科学进展 2005; 植物科学学报 2015)。

通过对西双版纳20 公顷热带季节雨林动态监测样地的调查和研究,发现树木在不同发育阶段具有不同的分布格局,幼树在一定尺度上表现出显著的集群分布,但成年树则在研究的尺度上表现出随机分布。随着生长发育阶段的增长,树木由集群分布向随机分布转变,表明密度制约效应的存在。这与Janzen-Connell 空间效应一致,间接证明了Janzen-Connell空间效应在西双版纳热带季节雨林的普遍存在(Ecological Research 2009)。20 公顷热带季节雨林动态监测样地中, 树种分布与地貌的关系也被揭示了(Forest Ecology and Management 2011,Journal of Forest Research 2012) 。

7.提出了中国热带北界

依据覆盖中国30°N以南地区的135个地方植物区系材料,研究了种子植物属的地理成分分布格局。中国种子植物属的地理成分分布格局指示了热带成分占80%以上的地区均在中国南部和东南部22o30′N以南,这条界线与中国的热带雨林、季雨林的北界相符合。结合中国植被和植物区系区划,22o30′N被建议是中国南部和东南部的生物地理热带北界,在该界线以南,典型热带作物在冬季无需保护而生存。这条热带北界比气候上的边沿热带北界(21o30′N,年积温8000°C以上)更北,这暗示了中国热带地区在历史上可能曾达到更为北的范围,支持中国东部地区热带和亚热带常绿阔叶林曾北移(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2013)。在中国热带地区生物地理北界的确定上,通过对中国种子植物属的地理成分分布格局及其与气候和地理的关系的研究提出了中国热带地区生物地理北界的概念(Journal of Systematics and Evolution 2007), 然后对中国热带地区生物地理北界的具体含义和特征进行了深入研究(Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2013)。结合对中国的热带地区种子植物区系的研究,正式划定了中国热带地区生物地理北界(Ecology and Evolution 2017)

8.提出一条新的生物地理线

云南南部与东南部热带地区在地理上接近,具有类似的热带季风气候和热带雨林植被和植物区系,但研究发现在云南东南部植物区系中具有丰富的东亚植物区系代表成分,例如木兰科、山茱萸科、菝葜科、茶科、安息香科、山矾科、冬青科等, 意味着它具有东亚植物区系起源背景,而在云南南部植物区系中却有丰富的热带亚洲代表成分,如楝科、番荔枝科、防己科、姜科、夹竹桃科、萝摩科等,具有明显热带亚洲亲缘。在云南东南部植物区系中有14个东亚分布的科未见于云南南部植物区系;尽管云南南部与东南部植物区系在属上的相似性达80%, 但云南南部植物区系中有237个属未见于云南东南部热带地区;云南东南部热带植物区系中有349个属未见于云南南部,包括57个东亚分布属,53个北温带分布属,22个中国特有分布属及17个东亚-北美间断分布属。这些事实暗示了云南南部植物区系与东南部植物区系可能具有不同的起源背景,支持在云南南部与东南部之间可能存在一条历史生物地理线,这条生物地理线命名为“华线(Hua line)”,它的位置与走向大致与云南的李仙江一致(PLoS ONE 2013; 地球科学进展 2011)。

9.生境片断化对生物多样性的影响研究

通过对滇南热带雨林断化对生物多样性的影响的研究,我们发现(1)片断雨林林内外小气侯差异要小于原始雨林,反映了片断化后,森林对气侯变化的缓冲效应减弱了;片断热带雨林的土壤肥力亦有衰退;(2)片断雨林的物种组成,特别是一些分类群(种、属、科)的优势度明显改变了; (3)片断雨林中单位面积上物种数减少了,并且干扰越严重,减少越明显; (4)在生活型构成上,片断雨林中藤本植物和小高位芽植物相对增加,而附生植物,大、中高位芽植物和地上芽植物相对减少; (5)片断热带雨林的物种多样性低于原始热带雨林; (6)具有较小种群的树种在片断雨林中将首先消失; (7)片断雨林中阳性和先锋植物种类增加,耐阴和阴生植物种类减少 (Biodiversity and Conservation 2004)。

在对云南热带雨林片断化研究的基础上, 通过对一个热带雨林48年片断化的研究,发现了该热带雨林片断化后,物种多样性并未减少, 提出了在周围原生植被遭破坏的情况下, 物种可能会浓缩到残存的片断雨林里。在该片断雨林里,虽物种多样性并未减少,但不同生态种组的物种发生了显著变化, 原生成分减少, 次生成分增加。在热带雨林片断化过程中,群落的生活型构成并未发生显著改变,种的丧失被各生活型的新迁入成分补偿和平衡了 (Journal of Tropical Forest Science 2010) 。随这热带森林的片断化, 其组成物种发生了系统发育结构的改变: 系统发育关系由聚集变为离散(Ecotropica 2014)。 研究还发现,尽管人为活动影响了热带雨林物种多样性和组成, 但森林更新潜力是好的(Biological Conservation 2011; PLoS ONE 2013)

10.植物的分类学与系统学研究

在研究工作重, 发现和发表了57个植物新种、新亚种及新变种。在对茜草科粗叶木属植物的分类研究上, 基于rps16 內含子序列对粗叶木属植物和茜草科各个族的代表进行系統發育分析,表明了粗叶木属是一个并系类群,支持粗叶木族由粗叶木属 Lasianthus、Saldinia 和 Trichostachys 组成(成果主要发表在Journal of Systematics and Evolution. 2001; Blumea, 2001, 2002; Nordic Journal of Botany,2002;Systematics and Geography of Plant, 2002; Botanical Studies 2007;Journal of Systematics and Evolution 2008)。通过对泛马来西亚地区的粗叶木属植物的研究,解决了这个类群的分类学难题, 文章在国际核心分类学SCI期刊上以整期发表(Blumea 2012:1-102), 为现今在国内研究国外的植物类群并在SCI期刊发表巨著的唯一分类学家。目前在世界上, 有关该属植物的文章, 编辑部均邀请我审查稿件。通过与粗叶木属相近的植物的研究,建立了一个新属, 它包括5个植物种,均产自东南亚(Phytotaxa 2015)。该成果以《粗叶木属植物分类学研究》获云南省2017年自然科学三等奖。

 代表论著:
 

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 承担科研项目情况:
 

先后承担研究项目10多项,包括国家自然科学基金面上项目5项。

发表论文200多篇,其中30篇SCI收录, 包括Journal of Biogeography,PLoS ONE, Biodiversity and Conservation,Biological Conservation, Journal of Systematics and Evolution,Molecular Phylogenetics and Evolution, Ecological Research,Annals of the Missouri Botanical Garden,Biotropica,Nordic Journal of Botany,Blumea等重要期刊。

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