气候变化对埃及地中海沿岸特有植物分布格局的预测：MaxEnt与集成模型在物种保护规划中的应用

本研究针对地中海地区升温速率高于全球平均水平20%的严峻形势，采用MaxEnt和集成模型（Ensemble modelling）技术，预测了三种埃及特有植物（Thymelaea hirsuta、Ononis vaginalis和Limoniastrum monopetalum）在SSP1-2.6和SSP5-8.5气候情景下的分布变迁。结果显示物种分布响应存在显著差异：两种植物向西北扩张，而Limoniastrum monopetalum栖息地严重萎缩，为地中海干旱海岸生态系统的保护提供了关键决策依据。

　　

论文解读

地中海地区正以全球平均水平1.2倍的速度升温，这片被誉为"生物多样性热点"的脆弱生态系统面临前所未有的挑战。埃及西北部970公里的海岸线作为北非最长的地中海沿岸带，拥有独特的沙丘、盐沼和岩石山脊地貌，却因城市化、采石场扩张和气候变化三重压力，导致特有植物种群急剧萎缩。更令人担忧的是，像Limoniastrum monopetalum这样的珍稀物种甚至尚未被IUCN红色名录评估，可能尚未获得保护就已消失。

来自埃及赫勒万大学等机构的研究团队选择三种地中海特有植物——毛蕊花科Thymelaea hirsuta、豆科Ononis vaginalis和白花丹科Limoniastrum monopetalum作为指示物种，运用物种分布模型(SDM)中的MaxEnt和集成模型技术，结合HadGEM3-GC31-LL和IPSL-CM6A-LR两种全球气候模型(GCM)，预测了2060s和2080s时段在SSP1-2.6（低碳）与SSP5-8.5（高排放）情景下的分布变化。这项开创性研究发表在《BMC Plant Biology》，为干旱区海岸带保护提供了科学范式。

关键技术方法
研究团队通过2021年野外调查获取449个物种分布点，结合35个环境变量（包括WorldClim²的生物气候数据、USGS地形数据和SoilGrids土壤参数），采用方差膨胀因子(VIF>5)筛选关键变量。模型构建使用MaxEnt 3.4.4和集成模型（含广义线性模型GLM、增强回归树BRT和随机森林RF），70%数据用于训练，30%用于验证，通过AUC（曲线下面积）和TSS（真实技巧统计）评估模型性能。未来预测基于CMIP6气候数据，利用ArcGIS 10.2进行空间分析。

主要研究结果

模型性能评估
MaxEnt与集成模型均表现优异，所有模型的平均AUC>0.98，TSS>0.85。两种方法预测结果高度一致（相似性指数>0.90），证实了模型在有限分布数据下的可靠性。

未来栖息地变化

• Thymelaea hirsuta：在HadGEM3-GC31-LL模型下，适宜栖息地将在2080s扩张13.65%（SSP1-2.6）至12.42%（SSP5-8.5），向利比亚沙漠方向西北迁移；而IPSL-CM6A-LR模型预测短期收缩后长期扩张。
• Ononis vaginalis：集成模型显示高适宜区在SSP5-8.5情景下增长1897 km²，但核心分布区向海岸线收缩。
• Limoniastrum monopetalum：所有情景均预测灾难性萎缩，2080s将损失83-87%栖息地，仅存零星北部残存斑块。

保护地有效性
现有保护区对T. hirsuta的保护效果将提升（适宜区从1066 km²增至2379 km²），但对L. monopetalum则完全失效（高适宜区归零）。

结论与意义
研究首次揭示地中海干旱海岸植物对气候响应的物种特异性：耐旱的T. hirsuta和O. vaginalis通过生态位迁移适应变化，而狭域分布的L. monopetalum则面临灭绝风险。这警示保护策略需从"静态保护区"转向"气候智能型"管理：

1. 为L. monopetalum建立紧急迁地保护
2. 在西北部生态廊道预留物种迁移空间
3. 将MaxEnt模型纳入保护地网络优化工具
   该研究为实施联合国可持续发展目标(SDG)15（陆地生物）提供了关键技术支撑，其方法论尤其适用于分布数据匮乏的干旱区物种保护规划。