當(dāng)前，全球生物多樣性面臨著前所未有的危機。人類活動，如土地開發(fā)、過度采伐、污染和氣候變化，導(dǎo)致了物種棲息地的喪失與破壞。這不僅對生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重影響，還威脅到了許多重要植物和動物物種的生存。在這種背景下，保護(hù)具有經(jīng)濟和生態(tài)價值的物種，特別是具有藥用價值的植物，就顯得尤為重要了。
“海洋與濕地”（OceanWetlands）小編注意到，由波蘭瑪爾堡大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊，發(fā)布了一項關(guān)于氣候變化對藥用植物密花石豆蘭（Bulbophyllum odoratissimum）及其主要寄主樹清香木（Pistacia weinmannifolia）棲息地影響的研究。該研究于2024年9月30日發(fā)表于《科學(xué)報告》（Scientific Reports）期刊上。該研究通過分析全球變暖對這兩種植物棲息地的潛在影響，提出了氣候變化下生物多樣性保護(hù)的新思路。
密花石豆蘭，作為一種分布在東南亞的藥用蘭花，廣泛用于治療肺結(jié)核、慢性炎癥以及骨折等疾病。其含有多種具有生物活性的化合物，如酚酮、雙酚類和二氫苯乙烯，被認(rèn)為具有治療癌癥的潛力。盡管如此，密花石豆蘭的生存面臨著氣候變化、棲息地破壞和過度開發(fā)等多重威脅。跟許多熱帶和亞熱帶的蘭花一樣，密花石豆蘭是附生植物，其生長依賴于特定的寄主樹木。清香木（Pistacia weinmannifolia）是密花石豆蘭的主要寄主樹之一，主要分布在緬甸北部和中國西南部，是本研究中關(guān)注的寄主物種之一。
上圖：密花石豆蘭及其附生的樹種的當(dāng)前潛在分布范圍。圖源：Kolanowska, M. , Scientific Reports (Sci Rep) ISSN 2045-2322 (online) 這項研究采用了基于機器學(xué)習(xí)的模型，評估了氣候變化對密花石豆蘭及其寄主樹清香木棲息地的影響。研究結(jié)果表明，在SSP5-8.5排放情景下，氣候變化將導(dǎo)致這兩種物種適宜棲息地的顯著減少，特別是在它們分布的南部地區(qū)。預(yù)計這種棲息地?fù)p失將超過56%，而在北部地區(qū)，新的適宜棲息地則可能逐漸開放。此外，氣候變化將加劇密花石豆蘭與清香木的地理分布重疊，進(jìn)一步影響其生存環(huán)境。
上圖：在不同氣候變化情景下，密花石豆蘭適宜生態(tài)位的未來分布情況。圖源：Kolanowska, M. , Scientific Reports (Sci Rep) ISSN 2045-2322 (online) 該研究還發(fā)現(xiàn)，盡管氣候變化將使其他潛在的寄主樹種只能偶爾為密花石豆蘭提供棲息地，清香木仍然是未來能夠繼續(xù)支持蘭花種群的重要寄主樹。在這種情境下，研究團(tuán)隊強調(diào)，保護(hù)這些潛在棲息地至關(guān)重要，尤其是在氣候變化的背景下，這些區(qū)域應(yīng)被優(yōu)先列為保護(hù)區(qū)，以確保這兩種藥用植物的長期生存。
科研人員首次評估了密花石豆蘭及其寄主樹未來地理分布的變化，并提供了關(guān)于氣候避難所的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這不僅為藥用植物的保護(hù)提供了新的視角，也為全球生物多樣性保護(hù)的戰(zhàn)略規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。
密花石豆蘭。圖源：Basu Dev Neupane
【研究方法和結(jié)論】
該研究團(tuán)隊從全球生物多樣性信息平臺（GBIF）等權(quán)威數(shù)據(jù)庫中，收集了密花石豆蘭及其五種附生樹種的分布數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)精度，所有采樣點的地理信息精度控制在1公里以內(nèi)。對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格篩選后，研究團(tuán)隊利用地形異質(zhì)性將采樣點稀釋，以去除重復(fù)和采樣偏差。最終篩選出的分布數(shù)據(jù)在地形較平緩地區(qū)的最小間距為25公里，而在地形復(fù)雜區(qū)域為5公里。這些數(shù)據(jù)為進(jìn)一步的生態(tài)位模型分析提供了可靠的支持。
為了精確預(yù)測當(dāng)前及未來的分布范圍，研究團(tuán)隊運用了基于最大熵法的生態(tài)位建模工具（MaxEnt 3.3.2），并從WorldClim v.2.1氣候數(shù)據(jù)庫中提取了19種生物氣候變量作為模型輸入。數(shù)據(jù)涵蓋了月均溫和降水量等信息，反映了與植物生長密切相關(guān)的氣候因子。為避免自相關(guān)對模型的干擾，研究團(tuán)隊采用皮爾森相關(guān)系數(shù)分析剔除了高度相關(guān)的變量。最終分析則采用了多種未來氣候情景（包括SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5），這些情景代表了不同溫室氣體排放路徑及其可能帶來的全球變暖影響。
研究結(jié)果表明，隨著氣候變暖，密花石豆蘭的適生棲息地將顯著減少。即使在較溫和的SSP1-2.6情景下，其適生范圍預(yù)計仍將減少20%；而在SSP5-8.5的高排放情景下，適生范圍可能縮減多達(dá)64%。這種棲息地?fù)p失主要集中在分布區(qū)域的南部，然而在喜馬拉雅山脈東部和青藏高原東部，氣候避難所的出現(xiàn)可能會為密花石豆蘭的生存提供一些空間。
在附生樹種方面，清香木作為密花石豆蘭的主要附生樹種，其適生棲息地同樣面臨大幅縮減的風(fēng)險，預(yù)計減少14%至32%。盡管其分布范圍的南部將大幅減少，但中部地區(qū)或?qū)⒊蔀槠湫碌倪m生區(qū)域。其他附生樹種（如紫薇、達(dá)爾貝格黃檀等）則表現(xiàn)出分布范圍的大幅擴展趨勢。例如，紫薇在SSP5-8.5情景下的適生范圍可能達(dá)到目前的23倍。然而，由于這些樹種的低傳播能力，它們的自然遷移范圍可能無法擴展到新的適生區(qū)域。
密花石豆蘭與附生樹種分布的重疊分析顯示，清香木與其分布重疊度較高，在高排放情景下，超過56%的密花石豆蘭種群將位于清香木的適生范圍內(nèi)。與此相對，其他樹種（如紅樹和印度小花紫檀）的適生范圍雖然有所擴大，但與密花石豆蘭的分布重疊度仍然較低。
研究結(jié)果表明，識別氣候避難所對保護(hù)密花石豆蘭及其生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要，尤其在當(dāng)前氣候條件難以保持的情況下，南部喜馬拉雅和青藏高原東部等氣候避難所將成為物種長期存續(xù)的重要保障。研究建議將保護(hù)工作重點放在這些未來適生區(qū)域，為密花石豆蘭的生存提供更穩(wěn)定的環(huán)境。此外，研究指出，由于清香木等附生樹種的復(fù)雜生態(tài)角色，保護(hù)其在原生環(huán)境中的生長將更為關(guān)鍵。未來的保護(hù)政策應(yīng)充分考慮氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)的多層次影響，確保附生植物與附生樹種間的協(xié)同關(guān)系得以保持。
該研究為氣候變化背景下的物種保護(hù)提供了新的思路和方法，同時也為生物多樣性保護(hù)政策的制定提供了科學(xué)依據(jù)。
編譯 | 王芊佳
編輯 | YJ
排版 | 綠葉
參考資料略
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