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为探究气候变化对植物分布的影响，研究人员以霍拉桑 - 科佩特达格（KK）植物区特有垫状植物为对象，运用多种算法预测其分布变化。结果显示多数物种分布范围收缩、海拔上移。该研究为物种保护和栖息地恢复提供依据。
在神秘的高山世界里，垫状植物就像一群低调却至关重要的 “生态工程师”。它们紧紧贴在土壤表面，用独特的形态改变着周围的小气候，不仅为其他植物提供庇护，还默默守护着高山生态系统的多样性。然而，近年来气候变化的 “大手” 正无情地伸向这些脆弱的高山植物。温度的异常波动、降水模式的改变以及生物间相互关系的失衡，都让垫状植物的生存面临巨大挑战。在伊朗 - 安纳托利亚生物多样性热点地区的东部，有一个名为霍拉桑 - 科佩特达格（KK）的植物区，这里的垫状植物种类丰富，是当地生态系统的重要组成部分。但令人遗憾的是，此前关于气候变化对该地区特有垫状植物影响的研究少之又少。为了填补这一知识空白，来自费尔多西大学马什哈德分校（Ferdowsi University of Mashhad）的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。
他们开展了一项意义重大的研究，旨在全面评估气候变化对 KK 植物区特有垫状植物分布范围的影响。研究人员通过收集大量数据，运用先进的建模技术，预测了 19 种垫状植物在 2040 年和 2100 年的分布变化。结果令人担忧，几乎所有被研究的物种都将面临分布范围收缩的困境。其中，Acantholimon alavae、Jurinea kopetensis 和 Thymus transcaspicus 等物种更是处境艰难，平均分布范围损失超过 90%，堪称最易受气候变化影响的 “弱势群体”。不过，也有一些 “幸运儿”，如 Acantholimon restiaceum、Acanthophyllum speciosum 和 Jurinea antunowi，它们对气候变化的响应微乎其微，在这场生态危机中表现出了较强的适应能力。
此外，研究还发现，所有分析的物种在海拔分布上都呈现出向上迁移的趋势。但尴尬的是，没有一种物种能够迁移到海拔 3000 米以上的区域，这意味着在有限的海拔空间内，物种间的竞争将愈发激烈。不同属的物种对气候变化的响应也存在差异，那些在海拔范围内分布较广的属，面临的分布范围收缩风险相对较低；而分布范围狭窄的属，则更容易受到气候变化的冲击。
这项研究成果发表在《Scientific Reports》上，它就像一盏明灯，为我们在保护高山生态系统和濒危物种的道路上指明了方向。研究人员建议，对于那些极度脆弱的物种，如 Acantholimon alavae、Jurinea kopetensis 和 Thymus transcaspicus，应加大保护力度，通过建立种子库、植物园保育等方式，尽可能保存它们的遗传多样性。同时，对于一些受影响较小的物种，如 Acantholimon restiaceum、Acanthophyllum speciosum 和 Jurinea antunowi，可以考虑将它们引入潜在适宜的栖息地，帮助恢复受损的高山生态环境。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，他们通过实地调查、标本评估以及文献回顾等方式，广泛收集物种的分布数据。然后，从 Worldclim 下载 19 个生物气候层数据，并利用 Hadley Centre Global Environmental Model version 2‐Earth System（HadGEM2-ES）模型和两种共享社会经济路径（SSPs）情景，获取未来气候数据。最后，运用 12 种建模算法构建栖息地适宜性模型（HSM），并通过集合预测得到最终模型。
研究结果具体如下：
- Acantholimon 属：研究了 8 种 Acantholimon 属植物，其平均分布范围变化为 - 64%。例如 Acantholimon alavae，未来或将灭绝；Acantholimon avenaceum 分布范围将大幅缩小，且海拔向上迁移；Acantholimon restiaceum 是少数受影响较小的物种，分布范围甚至略有增加。
- Acanthophyllum 属：2 种该属植物被研究，平均分布范围变化为 - 36%。Acanthophyllum adenophorum 分布范围收缩明显，同时向上迁移；Acanthophyllum speciosum 受影响较小。
- Astragalus 属：4 种 Astragalus 属植物均面临分布范围收缩，平均变化为 - 69.2%。像 Astragalus cystosus，现有栖息地可能全部丧失，生存依赖新获得的栖息地；Astragalus turkmenorum 则会向西和向上迁移。
- Jurinea 属：研究的 4 种 Jurinea 属植物平均分布范围变化为 - 42%。Jurinea antunowi 几乎不受气候变化影响，甚至还能获得新栖息地；Jurinea kopetensis 则面临栖息地全部丧失的危机。
- Thymus 属：唯一研究的 Thymus transcaspicus 分布范围将大幅缩小，平均变化为 - 90.9%，并且会向上迁移。
研究结论和讨论部分强调，垫状植物是高山生态系统的关键物种，它们适宜栖息地的改变将对整个生态系统产生深远影响。此次研究揭示了 KK 植物区特有垫状植物对气候变化的不同响应，为后续的物种保护和生态恢复工作提供了宝贵的科学依据。未来，研究人员还需进一步对更多未被研究的垫状植物物种进行调查，以便更全面地了解气候变化对这一独特植物群体的影响，从而制定出更有效的保护策略，守护高山生态系统的和谐与稳定。
