气候变化与虫害因子交互作用下中国-老挝-越南地区Cycas tanqingii适宜生境分布格局及其保护启示

在全球气候变化背景下，研究人员针对濒危物种Cycas tanqingii的生存威胁，结合MaxEnt模型模拟了气候与虫害因子（Chilades pandava）对其当前及未来适宜生境分布的影响。研究发现，虫害因子使适宜生境面积从19.2784×104 km2缩减至8.6177×104 km2，物种濒危等级从“易危”升至“濒危”，且分布重心向西北迁移。该研究为制定跨区域协同保护策略提供了理论依据，发表于《Ecological Indicators》。

　　

论文解读
Cycas tanqingii（谭清苏铁）是中国特有的国家一级保护野生植物，IUCN红色名录评估为“近危”物种，主要分布于中国云南、越南和老挝交界的“绿三角”地区。作为现存最古老的种子植物类群之一，苏铁类植物在植物学和生态学研究中具有不可替代的地位。然而，全球气候变暖正通过缩短害虫发育周期、延长危害期、增加种群规模和世代频率等方式，加剧其对苏铁类植物的威胁。与此同时，苏铁害虫Chilades pandava（曲纹紫灰蝶）的潜在分布范围与苏铁高度重叠，其幼虫通过取食新叶严重影响宿主植物的生长发育和繁殖成功率。在这一背景下，如何准确预测气候变化与虫害因子的协同作用对Cycas tanqingii适宜生境的影响，成为制定前瞻性保护策略的关键科学问题。

针对这一挑战，西南林业大学的研究团队联合多家机构，基于199个分布位点数据和四类环境变量（气候、土壤、地形、虫害），采用MaxEnt模型模拟了三种温室气体排放情景（SSP126、SSP370、SSP585）下Cycas tanqingii的适宜生境变化。研究通过优化特征组合（LQHPT）和正则化参数（RM=2/4），结合AUC（0.996-0.997）和TSS（0.9108-0.9358）验证模型精度，并利用生态位重叠指数（D值）和IUCN标准评估物种濒危状态。

关键方法

1. 数据整合：整合野外调查、GBIF数据库和地方志记录的分布数据，筛选199个有效位点；
2. 环境变量筛选：从39个初始变量中通过相关性分析（|r|>0.8）保留24个低相关性变量；
3. 模型优化：使用ENMeval工具包优化MaxEnt的FC和RM参数；
4. 生境评估：基于AOO（占有面积）和EOO（分布范围）按IUCN标准划分濒危等级；
5. 生态位分析：通过PCAenv和ecospat包计算D值评估生态位稳定性。

研究结果

1. 环境因子贡献转变：无虫害时主导因子为最暖季降水（Bio18，贡献率33.6%），引入虫害后其贡献率降至10.1%，虫害因子跃居首位（18.1%）；
2. 生境面积锐减：当前适宜生境从19.2784×10⁴ km²缩减至8.6177×10⁴ km²，SSP585-2090s情景下高适宜区仅存0.0895×10⁴ km²；
3. 濒危等级升级：AOO从0.1676×10⁴ km²（无虫害）降至0.036×10⁴ km²（有虫害），濒危等级由“易危（VU）”升至“濒危（EN）”；
4. 分布重心迁移：所有情景下分布中心均向西北偏移，SSP126-2050s时位移最显著（从越南北部至中国云南南部）；
5. 生态位稳定性增强：虫害因子使D值从0.0318-0.3123提升至0.8475-0.9616，表明生态位波动减小。

结论与意义
该研究首次量化了虫害与气候变化的协同效应如何重塑Cycas tanqingii的生存格局。结果表明，忽略虫害因子会严重高估物种的气候适应性，例如最暖季降水的重要性被虫害因子取代后，物种实际适宜生境缩减超50%。这一发现挑战了传统仅依赖气候因子的保护评估体系，强调跨学科整合（如昆虫生态学+物种分布模型）的必要性。

实践层面，研究建议采取“就地保护（如建立云南南部保护区）+迁地保护（人工育苗）”的双轨策略，并针对性防控Chilades pandava。理论层面，提出的生态位稳定性增强机制（如害虫驱动的自然选择）为理解物种-环境互作提供了新视角。未来研究需纳入人类活动干扰和更多生物互作因子，以完善保护策略的精准性。