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獨(dú)特的地理環(huán)境孕育特有的植物類(lèi)群，東非地區(qū)具有數(shù)量較多的“弧形山脈”，此地區(qū)至少有800種維管束植物為東非特有，且喬木約占10%。特有的植物類(lèi)群不僅使該地區(qū)形成了獨(dú)特的孑遺生態(tài)系統(tǒng)，也保留了物種的進(jìn)化歷史，但由于多種因素影響，東非特有植物類(lèi)群的分布范圍受到威脅。氣候條件是影響物種分布范圍的主要因素之一，氣候變化可能會(huì)影響許多具有較高滅絕風(fēng)險(xiǎn)植物的地理分布范圍及原始棲息地，東非特有的植物類(lèi)群由于生物復(fù)雜性低易受到氣候變化的影響，從而使植物類(lèi)群的地理分布及棲息地發(fā)生變化。此外，人為因素也會(huì)對(duì)物種的分布造成一定的影響，番荔枝科植物因其特有的藥用價(jià)值導(dǎo)致棲息地被過(guò)度開(kāi)發(fā)進(jìn)而瀕臨滅絕。因此，關(guān)于番荔枝科植物保護(hù)的問(wèn)題亟待解決。保護(hù)物種資源的基本策略之一是恢復(fù)植物生境，這就需要了解物種在生態(tài)系統(tǒng)中的分布情況以及環(huán)境與植物的相互作用，預(yù)測(cè)氣候變化對(duì)生物多樣性的影響至關(guān)重要。但關(guān)于全球氣候變化會(huì)如何影響瀕危番荔枝科特有物種的分布尚未見(jiàn)報(bào)道，研究氣候變化對(duì)瀕危番荔枝科物種影響的機(jī)制能在一定程度上保護(hù)瀕危物種，促進(jìn)發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

中國(guó)科學(xué)院武漢植物園胡光萬(wàn)研究團(tuán)隊(duì)，利用了耦合模式比對(duì)項(xiàng)目第6階段(CMIP6)的澳大利亞共同體氣候與地球系統(tǒng)模擬器第1版(ACCESS-CM2)環(huán)流模式，模擬了東非特有的四種瀕危番荔枝科植物適宜生境的分布現(xiàn)狀，確定了2050年(2041-2060年平均值)和2070年(2061-2080年平均值)氣候變化對(duì)其適宜生境的影響。利用SSP370和SSP585兩種共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑(shared social -economic pathways, SSPs))預(yù)測(cè)了肯尼亞和坦桑尼亞特有的番荔枝科植物Uvariodendron kirkii、Uvaria kirkii、Uvariodendron dzomboense和Asteranthe asterias適宜生境的收縮和擴(kuò)張。研究結(jié)果表明，這四種番荔枝科物種的分布受降水、溫度和環(huán)境因素(種群、潛在蒸散量和干旱指數(shù))的影響較大，且Uvariodendron dzombense 70%的原棲息地及Uvariodendron kirkii 40%原棲息地將被破壞，因此可將以上地區(qū)作為重點(diǎn)保護(hù)區(qū)。這些結(jié)果預(yù)測(cè)了番荔枝科物種原始生境的收縮和擴(kuò)張，為番荔枝科物種棲息地的保護(hù)提供了重要信息。

本研究得到了中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作項(xiàng)目(151853KYSB20190027)、國(guó)家自然科學(xué)基金(31970211)和中國(guó)科學(xué)院中非聯(lián)合研究中心(SAJC202101)的支持，相關(guān)研究成果以“Predicting the potential impacts of climate change on the endangered endemic Annonaceae species in east africa”為題發(fā)表在國(guó)際期刊Heliyon上。

論文鏈接

圖1 目前預(yù)測(cè)的棲息地適宜性地圖顯示了四種番荔枝科植物在肯尼亞和坦桑尼亞海岸線的分布情況

圖2 采用SSPs(SSP370和SSP585)預(yù)測(cè)的2050年(2041-2060年的平均值)和2070年(2061-2080年的平均值)東非(肯尼亞和坦桑尼亞)四種番荔枝科植物的未來(lái)適宜棲息地分布區(qū)域

東非植物區(qū)系與分類(lèi)學(xué)科組：Elijah Mbandi Mkala, 許海霞