近日，宏觀生態(tài)學(xué)課題組在Cell旗下刊物Current Biology上以Article形式在線發(fā)表了題為Incorporating global change reveals extinction risk beyond the current Red List的研究論文。該研究以中國(guó)超過(guò)4,500種特有木本植物為研究對(duì)象，評(píng)估并更新了物種在未來(lái)氣候和土地利用變化情景下的受威脅狀況，并與現(xiàn)有的中國(guó)木本植物紅色名錄進(jìn)行了對(duì)比。宏觀生態(tài)學(xué)課題組前博士后彭蒔嘉博士為文章的第一作者，王志恒教授為文章的通訊作者。其他合作者還包括中國(guó)科學(xué)院植物研究所的覃海寧和馬克平研究員以及宏觀生態(tài)學(xué)課題組的多名同學(xué)。

研究背景

生物多樣性正面臨快速喪失的風(fēng)險(xiǎn)。氣候和土地利用變化已成為生物多樣性喪失的主要威脅之一。受威脅物種名錄是區(qū)域和全球生物多樣性保護(hù)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也是保護(hù)區(qū)規(guī)劃的基礎(chǔ)。作為一個(gè)生物多樣性大國(guó)，中國(guó)已經(jīng)開展了高等植物受威脅狀況的系統(tǒng)性評(píng)估，建立了受威脅植物名錄，為植物多樣性保護(hù)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。但由于數(shù)據(jù)和方法限制，受威脅物種名錄在制定時(shí)未定量考慮全球變化對(duì)植物分布的潛在影響，因而可能低估物種的受威脅等級(jí)以及未來(lái)生物多樣性的喪失風(fēng)險(xiǎn)。

研究方法

本研究利用中國(guó)4,529 種特有木本植物的高精度分布數(shù)據(jù)，結(jié)合氣候、土地利用和土壤數(shù)據(jù)，建立了5種物種分布模型和物種分布小模型，評(píng)估了未來(lái)氣候和土地利用變化對(duì)木本植物分布的潛在影響，基于每個(gè)物種適宜分布區(qū)大小的變化，并依據(jù)IUCN紅色名錄評(píng)估指標(biāo)A3c的閾值標(biāo)準(zhǔn)，更新了物種的受威脅等級(jí)，并從以下四個(gè)維度對(duì)比了更新名錄和現(xiàn)有名錄的差異：1）受威脅物種數(shù)量和受威脅等級(jí)的變化；2）受威脅物種分布格局的差異；3）受威脅物種被保護(hù)區(qū)覆蓋比例的差異以及4）受威脅物種保護(hù)優(yōu)先區(qū)的差異。

主要內(nèi)容

結(jié)果顯示，受氣候和土地利用變化的影響，受威脅物種的數(shù)量顯著升高，其中 > 50%的現(xiàn)有受威脅物種的受威脅等級(jí)將會(huì)升高（圖1）。現(xiàn)有的受威脅物種主要分布在橫斷山區(qū)，而新確定的受威脅物種除了分布在橫斷山區(qū)外，還集中分布在云貴高原等地 （圖2）。新確定的受威脅物種，特別是對(duì)于受威脅等級(jí)高 （滅絕或者極度瀕危）的物種來(lái)說(shuō)，它們被保護(hù)區(qū)覆蓋的比例顯著低于現(xiàn)有受威脅物種被保護(hù)區(qū)覆蓋的程度 （圖3）。該研究為制定木本植物保護(hù)優(yōu)先級(jí)，提升全球變化情景下的生物多樣性保護(hù)成效提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為全面制定其它類群的受威脅物種名錄提供參考。

圖1 現(xiàn)有受威脅物種與不擴(kuò)散和SSP5-8.5情景下確定的受威脅物種的紅色名錄指數(shù)（Red List Index）地理格局及其差異。

圖2 不同受威脅等級(jí)物種的地理分布格局。（A-D）現(xiàn)有受威脅物種（E-P）不同氣候和土地利用變化情景下確定的受威脅物種。

圖3 受威脅物種被保護(hù)區(qū)覆蓋程度。本研究根據(jù)每個(gè)物種的保護(hù)目標(biāo)和實(shí)際被保護(hù)區(qū)的覆蓋比例將所有物種分為四類：1）完全未被保護(hù)區(qū)覆蓋物種；2）保護(hù)空缺物種；3）部分保護(hù)空缺物種以及4）完全被保護(hù)區(qū)覆蓋物種。（A）現(xiàn)有受威脅物種（B-D）不擴(kuò)散以及不同氣候情景下確定的受威脅物種。

致謝

該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（#32125026, #32101401）國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022YFF0802300）以及中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)（XDB31000000）的支持。