喀斯特天坑是具备百米级垂直岩壁与隐伏排水系统的独特封闭负地形，作为景观尺度的微型生物避难所，可通过地形缓冲削弱宏观气候波动、维持内部生境长期稳定，在生物多样性维持中发挥关键作用。尽管天坑的避难所生态功能已得到学界广泛关注，但现有研究仍存在核心局限：一方面缺乏系统发育框架下天坑内外植物性状分化的严谨验证，另一方面，植物扩散与形态适应对古环境影响的协同演化响应尚无定论，制约了对喀斯特微生境进化生态效应的深度认知。

  荨麻科植物类群丰富、形态多样性高，是研究生境片段化与环境异质性进化响应的理想模式系统。中国南方喀斯特地区发育有世界最典型的天坑群地貌，孕育了独特且脆弱的植物区系，但目前该区域荨麻科研究多停留在区系调查层面，缺乏时间校准的系统演化证据，天坑内植物谱系的起源、分化动态与环境适应机制等核心科学问题仍待系统解答。

  本研究以广西百色乐业喀斯特天坑群为核心研究区域，整合基因组系统发育重建、功能性状比较分析与古环境生态位模拟等多学科研究方法，系统对比天坑内外区域荨麻科植物的演化历史与功能性状分化规律。采用BioGeoBEARS开展祖先分布区重建，通过DEC、DEC+J、DIVALIKE、DIVALIKE+J、BAYAREALIKE、BAYAREALIKE+J六种模型的对比优选追溯类群的历史扩散格局，利用BAMM方法定量解析物种形成率、灭绝率与净多样化率，明确喀斯特天坑生境对植物谱系分化动态的作用机制。研究发现：喀斯特天坑主要发挥生态过滤器与存续避难所功能，维持既有广布植物谱系的长期存续，而非新物种形成的演化摇篮；荨麻科物种形成率与灭绝率高度平衡，净多样化率接近零，天坑主要承担灭绝缓冲的生态角色；天坑内外荨麻科叶片性状存在显著分化，坑内物种具有更大的最小叶长、叶宽与叶面积，是对坑内低光、高湿微生境的适应策略，且所有叶片功能性状均检测到强烈的系统发育保守性；青藏高原隆升、古降水与古温度变化共同驱动了荨麻科的历史扩散格局，气候与地质的协同效应对扩散变异的贡献达48%。

  该研究首次从演化时间尺度与系统发育视角，系统阐明了喀斯特天坑微避难所对植物谱系存续与性状分化的作用机制，更新了学界对喀斯特天坑生物多样性功能的传统认知，为理解微型生境在植物长期演化中的作用提供了实证依据，也为全球气候变化背景下喀斯特地区生物多样性保护与管理提供了科学支撑。

 图1 图文摘要

 图2 论文封面

  相关研究成果以“Paleoenvironmental shifts shape the dispersal and persistence of Urticaceae in karst tiankeng microrefugia of South China”为题，发表在古生态领域国际学术期刊《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》（中科院与新锐二区）。2024级生态学专业硕士生潘颖菲为论文第一作者，杨皓副教授为论文通讯作者。合作单位包括中国乐业-凤山世界地质公园、雅长兰科植物国家自然保护区、广西国有雅长林场。本研究得到了国家自然科学基金项目(32460267)和广西自然科学基金项目(2026GXNSFAA00640992)的资助，广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室与广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室为论文第一单位。

  论文链接：https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2026.114083

（图文/潘颖菲 一审/杨皓 二审/莫燕华 三审/马姜明）