????氣候是地球生態(tài)系統的一個(gè)關(guān)鍵支撐要素，為地球上的生物構筑了生存和發(fā)展的基本環(huán)境。據預測，隨著(zhù)全球平均氣溫和降水的持續變化，非洲地區極易受到氣候變化的影響。氣候變化可能會(huì )改變許多具有較高滅絕風(fēng)險植物原始棲息地的環(huán)境，從而使其地理分布范圍發(fā)生變化。非洲特有植物類(lèi)群由于其生物復雜性低，適應范圍窄，容易受到氣候變化的影響而發(fā)生地理分布變化。此外，人為因素也會(huì )對物種的分布造成一定的影響。為了保護物種資源，有效地減少生物多樣性喪失，我們需要預測氣候變化對物種在生態(tài)系統中首選棲息地的潛在影響，并對影響其地理分布的變量進(jìn)行研究。
黑炭木屬（Xerophyta）隸屬于翡若翠科（Velloziaceae），分布在非洲大陸、馬達加斯加和阿拉伯半島，在這些地區分別有45種、25種和1種，許多翡若翠科植物表現出極端的耐干性。近年來(lái)，非洲的黑炭木屬植物因氣候變化以及人類(lèi)活動(dòng)影響，導致其棲息地遭受破壞，但關(guān)于全球氣候變化會(huì )如何影響黑炭木屬特有物種的分布尚未見(jiàn)報道，因此研究氣候變化對黑炭木屬物種影響的機制能加深對該類(lèi)群植物在生態(tài)系統中的分布情況，以及環(huán)境與植物相互作用的了解，從而更好的應對氣候變化的挑戰，為黑炭木屬植物資源保護提供科學(xué)依據。
中國科學(xué)院武漢植物園東非植物區系與分類(lèi)學(xué)科組的研究人員利用全球生物多樣性信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò )平臺GBIF數據庫（http://www.gbif.org/）的物種信息以及來(lái)自World Clim2.1 (https://www.worldclim.org/data/worldclim21. html)的環(huán)境變量和MaxEnt模型，分析了過(guò)去、現在和未來(lái)氣候變化情景下6種非洲的黑炭木屬植物的適宜生境分布，并評估了氣候變化對其未來(lái)棲息地分布的影響。結果表明，影響大多數黑炭木屬植物適宜生境分布的主要氣候變化是最干季度平均溫度（Bio9）和最暖季度降水量（Bio18）。根據模型顯示，熱帶非洲具有中度和高度適合黑炭木屬植物類(lèi)群的區域（圖2），并與大多數記錄的物種位置基本一致（圖1）。不同氣候條件下，黑炭木屬植物現有分布范圍的生境適宜性存在差異，對于大多數物種來(lái)說(shuō)，無(wú)論在哪種氣候條件下，適宜生境的收縮都大于擴張，RCP8.5時(shí)期的收縮范圍最大（圖3）。這些結果預測了非洲黑炭木屬物種適宜生境的收縮和擴張，為該屬物種棲息地的保護提供了重要信息。此外，現有非洲黑炭木屬植物的記錄和采樣信息還很缺乏，仍需要積極對相關(guān)物種進(jìn)行廣泛記錄和全面采樣，這將對黑炭木屬植物資源保護提供非常重要的信息。
相關(guān)研究成果以“Projected impacts of climate change on the habitat of Xerophyta species in Africa”為題發(fā)表在國際植物學(xué)期刊Plant Diversity上。研究工作得到中國科學(xué)院國際伙伴計劃、中國科學(xué)院中-非聯(lián)合研究中心項目、ANSO青年人才獎學(xué)金和中國科學(xué)院大學(xué)博士獎學(xué)金項目的資助。
圖1?六種黑炭木屬植物的分布記錄圖
圖2?六種黑炭木屬植物棲息地適宜性預測圖
末次盛冰期(LGM)，中全新世(MH)，當前時(shí)期，未來(lái)RCP?4.5和RCP?8.5時(shí)期。物種對其棲息地的適宜性以不同的顏色表示，紅色為高適宜，黃色為中等適宜，藍色為低適宜。生境適宜度從0(藍色低適宜)到1(紅色高適宜)。
圖3?六種黑炭木屬植物過(guò)去和未來(lái)分布范圍變化預測圖
末次盛冰期(LGM)，20 000 BP，中全新世(MH)，6 000 BP，當前時(shí)期，未來(lái)RCP?4.5和RCP?8.5時(shí)期。穩定的區域用紫色表示，收縮的區域用紅色表示，擴張的區域用綠色表示，未存在分布的區域用灰色表示。
