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系统地理学是研究遗传谱系的空间结构及其成因的学科,是连接宏进化和微进化的桥梁。该学科的研究结果有助于揭示不同水平上生物多样性模式形成的规律和成因,理解物种的形成以及分化,为制定生物的保护与防御策略提供理论基础。随着系统地理学研究的发展,使用多位点信息和多物种比较研究成为一个重要的发展趋势,同时一些新的技术和分析方法也在系统地理学中得以应用,例如溯祖理论,结合气候数据进行的物种分布模型构建等。本文也基于这些新的方法和技术进行了中国南方林蛙类群的系统地理学研究。 中国南方地区的系统地理学研究目前主要集中在气候方面,尤其是第四纪冰期气候波动对生物的影响。而中国南方地区不仅经历了较大的气候变动,同时还具有特殊的“哑铃型”山地结构,哑铃的两端分别处于中国地势的二、三级阶梯,中间由南岭山脉连接。本文通过对广泛分布于中国南方山区的长肢林蛙种组进行了系统地理学分析,结果显示在长肢林蛙种组内部普遍存在对应中国二、三级地势阶梯的分化,“隔离-扩散-隔离”是其主要分化模式。促进长肢林蛙种组内部分化事件产生的的因素主要有亚洲夏季风的减弱,第四纪冰期气候的波动以及两级地势阶梯的山区间的环境异质性。另外结果还显示了分布于中国西南地区的昭觉林蛙与长肢林蛙种组内部的其它物种相比,拥有较多的支系分化,而且支系分化时间更古老。 中国西南地区由于临接青藏高原,同样也经历了剧烈的地质构造运动。与地质构造运动偶联的水系演变过程也及其复杂,古水系通过多次袭夺事件形成了现代的水系结构,而水系的变动往往会对生物的群体结构产生影响。根据对长肢林蛙种组初步系统地理结构分析的结果,发现昭觉林蛙是一个很好的研究对象,用于揭示水系变化对生物群体结构的影响作用。本文在昭觉林蛙的分布范围内补充了样品数量,用过线粒体的数据以及酶切末端测序的数据揭示了昭觉林蛙的群体结构是由古水系的隔离造成的。古水系之所以对昭觉林蛙产生隔离作用,可能是由于昭觉林蛙为非流水型两栖类。而昭觉林蛙的适应较低的生境温度导致了其群体数量在末次冰盛期后发生了收缩。 以往关于中国西南地区的系统地理学研究主要以单物种的研究为主,不同的类群呈现了多样化的群体结构模式。而以往对该地区的植物区系研究发现“田中线”是区分“中国-日本植物区系”与“中国-喜马拉雅植物区系”的分界线,“田中线”在地理位置上与“哀牢山—红河”重叠。而关于“田中线”形成因素的推测包含有地质和气候这两个方面,这两个方面的因素也是影响群体结构的主要动力来源。本文通过比较分析以往中国西南地区的系统地理学研究后,揭示了“田中线”不仅是重要的区系分化界线,而且也是种内群体的共同分化带。在该线上发生的哀牢山隆升事件、红河的形成以及随后的干热河谷的出现都是产生这一共同分化模式的地质因素。而在“哀牢山—红河”两侧以及红河河谷之间的环境差异是促进和维持这一共同分化模式的气候因素。