气候变化与砍伐双重威胁下新热带季节性干旱森林树种保护的优先区域识别

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Landscape and Urban Planning 7.9

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  本研究针对阿根廷西北部Piedmont Forest三种优势树种(Anadenanthera colubrina、Calycophyllum multiflorum和Phyllostylon rhamnoides)在砍伐与气候变化下的生存危机,通过物种分布模型(SDM)预测当前与未来气候情景下的潜在分布,发现仅9%的优先保护区位于现有保护区内,提出5483 km2 的关键保护区域,为维持森林结构与功能提供科学依据。

  

全球森林面积自20世纪60年代起急剧减少,而气候变化正加速改变森林的生态环境。新热带季节性干旱森林(Neotropical seasonal dry forests)作为全球最濒危的生态系统之一,其代表——阿根廷西北部的Piedmont Forest正面临砍伐与气候变化的双重夹击。这片位于查科森林(Chaco Forest)与南云加斯(Southern Yungas)之间的过渡带森林,以三种优势树种(Elm-Phyllostylon rhamnoides、Madder-Calycophyllum multiflorum和Cebil-Anadenanthera colubrina)为结构核心,但它们的未来命运尚不明确。树木作为长寿物种,其灭绝可能存在滞后效应(extinction debt),而现有保护网络能否应对气候驱动的栖息地迁移仍是未知数。

来自阿根廷的研究团队在《Landscape and Urban Planning》发表研究,首次系统评估了这三种树种在当前及未来气候情景下的分布变化。研究采用物种分布模型(Species Distribution Models, SDM),结合19个生物气候变量和3个地形变量,预测了幼树与成熟树在RCP4.5和RCP8.5两种气候情景下的潜在分布,并基于土地规划类别与保护区系统识别出关键保护空缺。

关键技术包括:1)基于野外调查的树种分布数据;2)使用TSS(True Skill Statistic)>0.64的个体模型与>0.74的集合模型进行SDM建模;3)整合阿根廷国家森林法(National Native Forest Law)的土地利用分类体系;4)通过空间叠加分析确定保护优先区。

研究结果
变量解释物种分布
温度日较差(bio02)是所有模型的关键变量,表明树种分布对温度波动的敏感性。Madder在三种树种中当前分布最局限,但未来可能扩张成为分布最广的物种。

当前与未来潜在分布
砍伐已导致11-20%的潜在分布区丧失,而现有保护区仅覆盖<10%的树种分布区。值得注意的是,在最高保护等级区域(如国家公园)内,未来气候情景下适宜栖息地的重叠度将增加,但低保护价值区域(允许开发)同样呈现增加趋势。

讨论
Piedmont Forest将在本世纪末维持三种树种的再生潜力,但需确保自然更新机制畅通。研究提出的5483 km2
优先保护区(仅9%位于现有保护区内)集中在查科-云加斯生态过渡带,这些区域同时具备当前适宜性与未来气候韧性。

结论与意义
该研究首次量化了砍伐(直接威胁)与气候变化(长期压力)对Piedmont Forest优势树种的差异化影响。尽管气候条件仍允许再生,但破碎化的土地规划体系可能阻碍树种迁移。研究为阿根廷实施"30×30"全球生物多样性框架提供了科学依据,建议通过扩大保护区网络与调整土地管理政策,重点保护查科-云加斯生态过渡带的关键走廊。这一成果不仅对维持新热带干旱森林的生态功能至关重要,也为长寿树种的适应性保护策略提供了范式。

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