武陵山区是云贵高原向东南丘陵平原及长江中下游平原过渡的地带,由一系列西南至东北弧形延伸的岩溶山原和山地构成,南至苗岭、北抵巫山、东邻雪峰山、西连大娄山,包括渝、鄂、湘、黔四省市的71个县(市),总面积超过17万km~2。本研究主要基于我们对武陵山区近年来的植物标本采集和观测资料,同时整合《壶瓶山植物志》、《武陵山地区维管植物检索表》、《湖南植物志》、《中国植物志》、Flora of China等相关植物志书和相关的研究成果,以及PE、KUN、JIU等各大标本馆标本和NSII、CVH等数字植物标本信息和数据,最终形成了“武陵山区被子植物名录及其分布数据库”。在此基础上开展了武陵山区植物区系组成、县级植物多样性格局及系统发育多样性分析,以揭示武陵山区被子植物区系特点和物种多样性的形成格局及维持机制。取得主要结果和结论如下:(1)武陵山区被子植物种类丰富,组成复杂。本区域共有被子植物178科、1188属、4920种,其中野生被子植物共176科、1168属、4889种。其物种丰富度较同纬度的横断山脉少,但又明显高于武功山和武夷山。武陵山区被子植物组成以菊科、蔷薇科和禾本科等物种占绝对优势。该区域物种数前10位的科与上述同纬度三个区域的前10位的科存在较高的相似性,均出现了菊科、蔷薇科、禾本科、唇形科和豆科。(2)武陵山植物区系呈现出亚热带至温带过渡的特征,科和属的R/T值分别为1.83和1.01。在属级水平上,该区域植物区系中热带成分和温带成分的比重与横断山脉、武功山及武夷山大体一致,其中武夷山的比重最高,相反横断山脉的比重最低。另外,武陵山植物区系还凸显了古老性和特有性。该区域既存在杜仲和珙桐等古老残遗植物,还分布着111个武陵山区特有种(含种下单位),如鹤峰唇柱苣苔、吉首蒲儿根、新宁唇柱苣苔、天门山紫菀和印江淫羊藿等。(3)武陵山区的物种多样性整体不低。在本区14个县(市)的物种丰富度指数中,湖南省的石门县最高,达1971种;最低的是重庆市的石柱县,有919种。在省(市)级水平上,湖南省的县(市)物种丰富度指数的均值最大,达1480种;重庆市物种丰富度指数的均值最小,为919种。武陵山14个县(市)的物种存在一定的相似性并以北部区域较高,其中湖北省宣恩县和鹤峰县的物种相似性系数最高,达0.69。另外,武陵山地区的物种相似性表现出与地理距离存在一定的正相关。(4)武陵山区系统发育多样性的空间分布格局与物种丰富度的空间分布格局大体一致,表现出东北部、东南部和西南部高,中部低的趋势。相反,武陵山中部的沿河县,如龙山县、永顺县、古丈县、慈利县以及铜仁地区的MPD值表现相对较高。另外,基于线性模型通过将19个环境因子与武陵山区的系统发育多样性联合分析发现,对物种丰富度最重要的环境因子是最湿季均温,气温的季节性和最干旱季降水。