氣候變化驅(qū)動(dòng)雪松屬分布區(qū)的變化
末次冰盛期以來(lái)的氣候變化對(duì)北半球溫帶地區(qū)的物種分布具有重要的影響。雪松屬是松科的常綠硬葉樹種,具有重要的生態(tài)、文化、美學(xué)、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。現(xiàn)存的雪松屬,主要有四個(gè)種,其中大西洋雪松(Cedrus atlantica)、黎巴嫩雪松(Cedrus libani)、塞浦路斯雪松(Cedrus brevifolia)分布在地中海地區(qū),喜馬拉雅雪松(Cedrus deodara)分布在西喜馬拉雅山區(qū)。目前,關(guān)于雪松屬的研究?jī)H限于單個(gè)物種,還缺乏關(guān)于末次冰盛期以來(lái)雪松屬分布范圍的變化及其驅(qū)動(dòng)因素的相關(guān)的研究。
植物化石和模型模擬的交叉驗(yàn)證,相互補(bǔ)充,有助于我們更好的認(rèn)識(shí)地質(zhì)歷史時(shí)期的氣候變化對(duì)物種分布的影響。該研究基于現(xiàn)存的雪松屬的分布數(shù)據(jù),并整合了孢粉化石數(shù)據(jù),采用MaxEnt模型模擬末次冰盛期以來(lái)雪松屬分布范圍的變化,分析了影響雪松屬分布的重要?dú)夂蛞蜃印=Y(jié)果表明:氣候變化對(duì)地中海地區(qū)的雪松屬的影響大于西喜馬拉雅山區(qū)。在地中海地區(qū),末次冰盛期到現(xiàn)在,雪松的潛在分布區(qū)持續(xù)減少;其中,末次冰盛期到中全新世減少的最明顯。在西喜馬拉雅山區(qū),末次冰盛期到中全新世,雪松的分布面積明顯增加;中全新世到現(xiàn)在,潛在分布區(qū)面積減少。研究還預(yù)測(cè)了從現(xiàn)在到未來(lái)雪松屬分布的變化,研究表明:到2070年雪松的分布面積明顯減少,但有波動(dòng)。冬季降水量是影響雪松屬分布的重要?dú)夂蛞蜃樱浯问嵌緶囟取4送猓募窘邓繉?duì)地中海地區(qū)的雪松分布有重要的影響。未來(lái),我們需要采取相關(guān)措施保護(hù)自然分布的雪松種群。
該研究從雪松屬的角度出發(fā),分析兩個(gè)降水季節(jié)性有差異的地區(qū),雪松屬的分布變化和驅(qū)動(dòng)因子。進(jìn)一步證實(shí)了,冬季降水量和冬季溫度是影響雪松屬分布的重要?dú)夂蛞蜃印4送猓磥?lái)的氣候變化對(duì)地中海地區(qū)的雪松種群的影響大于西喜馬拉雅山區(qū),尤其是對(duì)大西洋雪松的分布具有強(qiáng)烈的影響。
相關(guān)研究成果以“Cedrusdistribution change: past, present, and future”為題,發(fā)表在Ecological Indicators上。版納植物園古生態(tài)研究組碩士研究生肖書妹為該論文的第一作者,導(dǎo)師李樹峰副研究員和蘇濤研究員為共同通訊作者。該研究得到了中科院先導(dǎo)專項(xiàng)項(xiàng)目和云南自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。
Fig. 1. 重要?dú)夂蜃兞康捻憫?yīng)曲線。(a–c)代表地中海地區(qū),(d–f)代表西喜馬拉雅山區(qū)。
Fig. 2. 地中海地區(qū)不同氣候情景下,不同適宜性等級(jí)雪松的潛在分布面積。條形圖上的頂部數(shù)字表示潛在適宜區(qū);下部的數(shù)字表示減少的百分比(-) 或在增加的百分比(+)。
Fig. 3. 西喜馬拉雅山區(qū)不同氣候情景下,不同適宜性等級(jí)雪松的潛在分布面積。注釋與圖2相同。