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为探究气候变化下入侵植物紫茎泽兰（Ageratina adenophora）在尼泊尔的分布动态，研究人员结合生物气候、地形和人为因素，利用集成模型分析其当前及未来分布。结果表明，未来其栖息地在中低海拔减少，高海拔扩张，总体缩减 30–50%。该研究为入侵管理提供科学依据。
气候变化下入侵植物的 “攀登” 危机：紫茎泽兰在尼泊尔的扩张与收缩
在全球生态版图中，入侵植物如同无形的 “生态杀手”，正借助气候变化的 “东风” 悄然改写生物地理格局。紫茎泽兰（Ageratina adenophora）作为全球最具威胁的入侵植物之一，其种子产量高、化感作用强，已在尼泊尔从热带低地蔓延至喜马拉雅山麓，占据约 34,194 平方公里土地，严重威胁本土生态系统和农业经济。然而，过去对其分布的研究多依赖单一模型，且未充分整合气候、地形与人为活动的交互作用，难以准确预测气候变化下的入侵趋势。
为破解这一难题，来自尼泊尔的研究团队开展了一项覆盖全国的系统性研究，相关成果发表在《Ecological Frontiers》。研究聚焦气候变化与入侵植物的复杂关联，旨在回答三个核心问题：集成模型能否精准预测紫茎泽兰的分布？哪些环境因子驱动其扩张？未来气候情景将如何重塑其栖息地？
关键技术方法
研究采用多源数据集成分析，核心技术包括：
- 物种分布建模（SDMs）：利用 biomod2 包构建集成模型，整合 10 种算法（如 MaxEnt、GBM、ANN 等），通过加权平均提升预测精度。
- 环境变量筛选：从 25 个初始变量中经 Pearson 相关分析和方差膨胀因子（VIF）筛选出 11 个核心因子，涵盖生物气候（如最冷月季最低温 Bio6、降水季节性 Bio15）、地形（坡度、坡向）、土壤（有机质、pH）和人为活动（距道路距离）。
- 未来情景模拟：基于 CMIP6 的 MIROC6 模型，采用共享社会经济路径（SSP2–4.5 和 SSP5–8.5）预测 2050–2070 年气候数据，分析海拔梯度上的栖息地变化。
研究结果解析
3.1 模型性能与关键驱动因子
集成模型表现显著优于单一模型，AUC 值达 0.91，TSS 为 0.70，表明其能有效捕捉物种 - 环境关系。最冷月季最低温（Bio6）是最关键因子，当温度接近 0°C 时，紫茎泽兰分布概率激增，峰值出现在 10°C 左右；降水季节性（Bio15）和暖季降水（Bio18）次之，显示其偏好温和冬季和湿润生长季。人为因子中，距道路 10 公里内的区域入侵风险显著升高，印证人类活动对传播的促进作用。
3.2 气候情景下的栖息地重构
当前紫茎泽兰主要分布于中山区（24,910 平方公里），但未来格局将剧烈调整：
- 高海拔扩张：喜马拉雅高山区（>4000 米）和高山带（3300–4000 米）栖息地分别增加 32.54 和 5898.75 平方公里，因冬季升温（Bio6 从 - 14.37°C 升至 - 10.04°C）和生长季降水增加（Bio18 从 246 mm 增至 280 mm）打破低温限制。
- 中低海拔收缩：中山区、丘雷区（Chure）和德赖区（Terai）面积锐减，其中中山区至 2070 年仅存 4793 平方公里，归因于暖季降水减少（Bio18 从 992 mm 降至 859 mm）和温度季节性波动加剧（Bio7 下降约 1°C）。
- 总体趋势：2050–2070 年适宜栖息地总面积减少 30–50%，约 10,744 平方公里，但高海拔扩张可能导致新的生态入侵热点。
3.3 环境响应与入侵机制
响应曲线揭示，紫茎泽兰对坡度和坡向敏感，0–10° 缓坡和北向坡最适宜，反映其对土壤稳定性和水分条件的偏好；土壤有机质 > 5%、pH<5.5 的酸性环境更利于其竞争。这些特性使其在人类干扰频繁、土壤肥沃的道路沿线和弃耕地快速蔓延。
研究结论与生态启示
本研究首次在尼泊尔全国尺度上整合多因子预测入侵植物动态，证实集成模型在复杂地形中的有效性。核心结论包括：
- 气候驱动的海拔迁移：紫茎泽兰正遵循 “高海拔扩张、中低海拔收缩” 模式，未来需警惕喜马拉雅脆弱生态系统的入侵风险。
- 人为活动的双重角色：道路网络加速传播，而土地利用变化（如农业扩张）可能改变其适生区，需纳入未来模型。
- 管理优先级：中山区当前为防控重点，高山区需建立早期预警体系，结合社区参与的机械清除和植被恢复（如种植本土物种）可提升防控效率。
研究同时指出，尽管总体栖息地缩减，但高海拔扩张可能引发 “入侵债务”—— 当前未被占据但未来适宜的区域需提前干预。这一成果为发展中国家应对气候变化与生物入侵的协同挑战提供了范式，强调跨尺度监测、模型驱动决策和社会经济因子整合的重要性。正如研究团队呼吁，唯有将气候预测纳入入侵管理框架，才能在 “生态保卫战” 中抢占先机，守护全球生物多样性最后的高地。
