PNAS | 地球上总共有多少种树？

题目： The number of tree species on earth

期刊： PNAS

DOI ： 10.1073/pnas.2115329119

时间： 2022 年 2 月 8 日 ）

一作： Roberto Cazzolla Gatti

机构： Purdue University

通讯： Peter B. Reich

机构： University of Minnesota

通讯： Jingjing Liang

机构： Purdue University

去年本公众号推送过一篇全球树木总量估算的文章： Nature ：绘制全球森林树木密度分布地图 （估算结果是，全球约有 3.04 万亿棵树～）。然而，科学家们不仅关注地球有多少棵树，也关心地球有多少种树。相对于微生物或者小型生物而言，树的体格大很多，研究起来似乎应该容易的多。然而，受限于财力、精力、算法等的限制，全球尺度上，究竟有多少棵树，还真不是很确定。

本期推荐的文章，就着力关注了这一问题。这是一个工作量和数据量都比较大的工程。在网上看了国外媒体的采访报道，估算全球树木种类的这一想法（ idea ）早在十年前就诞生了，最近才发布出来，属实不易。（树木总量那篇文章的通讯和第一作者 Tom Crowther 也参与了 这项工作，并作为论文的第四位作者。）。本期推文后面附上了 Purdue 大学传到 Youtube 的一个 视频 ，本文资深作者和通讯作者 Jingjing Liang 出镜，讲解了文章的主要结果，推荐一看。

为了完成这项估算工作，本研究共有 100 余位科学家参与，使用的树木多度数据库 Global Forest Biodiversity Intiative （ GFBI ）覆盖了五大洲的 105749 个森林样地， 28192 个物种，约 3800 万个个体。 本研究估算物种多样性使用了 chao2 指数（ Anne Chao 赵莲菊老师 1984 年提出，另有 chao1 指数。二者区别在于， chao1 是基于 abundance 的估计， chao2 是基于 incidence 的估计。）。

新的估算结果表明，全球共有约 73000 （ 73274 ）种树， 该估计结果比之前的结果多 了约 14% 的物种数量。 其中已知的约有 64000 种，另有约 9000 种仍有待发现。待发现的这些树种，其中约 40% 都分布在南美地区。此外，约 1/3 的待发现树种可能都是稀有物种，可能数量很少、分布狭窄。本文的研究结果再次凸显了人为干扰下、全球森林多样性的脆弱性。这些干扰（土地利用、气候变化等）尤其可能会威胁稀有物种、并进而威胁全球树木的多样性。

图 1. GFBI 数据库中每个大洲上的树木种类与数量。本研究使用了该数据库（中间地图的蓝色点）来做参数估计，并将其与 TreeChange 数据（中间地图的紫色点）结合以估算树木种类的总数。绿色区域代表地球上的树木覆盖情况。 GFBI 数据库共有 28192 种、约 3800 万棵树的数据记录。地图外圈展示的是每个大洲上最为常见的一些树种。

表 1. 大洲与全球尺度上树的物种丰富度与取样覆盖情况。