中国广东亚热带灌丛物种与功能多样性对气候和地形因子的响应机制

本研究针对全球气候变化背景下亚热带灌丛生态系统退化问题，通过调查广东15个灌丛群落，结合MaxEnt模型和功能多样性指数（FEve/FDiv/FDis/RaoQ），揭示了降水（BIO13/BIO14）和极端温度（BIO6）分别主导物种（55.2%解释度）与功能多样性（35.1%+22.2%）空间格局，为生态保护提供理论支撑。

　　

在全球气候变化加剧的背景下，亚热带灌丛生态系统正面临前所未有的退化威胁。作为中国生物多样性热点区域，广东的灌丛群落却长期缺乏系统性研究，尤其对气候与地形如何协同塑造物种组成和功能性状的认识存在显著空白。这种认知缺口严重制约了生态保护策略的制定——我们甚至无法准确预测哪些区域会在未来气候变局中最先崩溃。

针对这一紧迫问题，由中南林业科技大学领衔的研究团队在《Ecological Indicators》发表了一项突破性研究。团队创新性地将传统植被调查与现代环境建模相结合，通过对广东15个典型灌丛群落的多维度分析，首次揭示了降水格局和极端温度是驱动亚热带灌丛生物多样性的"隐形之手"。这项研究不仅破解了南北走向的山脉如何成为物种避难所，更发现土壤碳库（SOC）在维持功能多样性中的关键作用，为应对气候变化提供了精准的生态管理坐标。

研究团队采用了四项关键技术：1）基于100m×100m标准样方的植被调查，记录11种功能性状；2）WorldClim 2.1数据库的19项生物气候变量（BIO1-BIO19）提取；3）R语言计算功能多样性指数（FEve/FDiv/FDis/RaoQ）；4）MaxEnt模型（AUC>0.96）预测物种分布。

【3.1 物种与功能多样性的空间格局】
通过Margalef指数和Shannon指数分析，发现物种多样性呈现"北高南低、西高东低"的分布特征。其中纬度每增加1°，物种丰富度提升23.6%，而经度东移导致功能离散度（FDis）下降18.4%。特别值得注意的是，功能均匀度（FEve）在海拔600m以上区域达到峰值，揭示山地可能是气候变化的缓冲带。

【3.2 环境因子的驱动作用】
冗余分析（RDA）显示：最湿月降水（BIO13）单独解释55.2%的物种多样性变异（p<0.05），而最干月降水（BIO14）与最冷月低温（BIO6）共同控制57.3%的功能多样性变异。土壤有机碳（SOC）含量每增加1g/kg，可使RaoQ指数提升0.47个单位，证实碳循环对维持性状多样性的重要性。

【3.4 物种分布预测】
MaxEnt模型成功预测6种优势灌木的适生区，其中桃金娘（Rhodomyrtus tomentosa）的潜在分布区将向高海拔收缩12.7%，而野牡丹（Melastoma candidum）的低地适生区可能扩大9.3%。

这项研究的突破性发现在于揭示了亚热带灌丛对气候变化的响应存在"双轨制"：物种多样性主要受生长季水热条件调控，而功能多样性则取决于极端气候事件的筛选压力。特别值得注意的是，土壤碳库（SOC）与海拔的交互作用能缓冲30%的气候变异影响，这为设计"气候智能型"保护区网络提供了科学依据。研究建议在广东北部建立以SOC提升为核心的管理示范区，同时将BIO14<50mm的区域列为生态脆弱区优先保护。这些发现不仅改写了我们对亚热带灌丛适应机制的认知，更为全球同纬度地区的生物多样性保护提供了可复制的技术框架。