基于MaxEnt和Marxan模型预测气候变化下盐地碱蓬适宜生境及优先保护区的生态保护策略

本研究针对气候变化对盐生植物盐地碱蓬(Suaeda salsa)分布的影响，采用MaxEnt模型预测其在三种SSP-RCP情景下的潜在分布区，结合Marxan模型划定优先保护区。结果表明温度季节性和土壤盐度是主要限制因子，未来适宜区将向东南扩张20.72%，为这种兼具药用和生态价值的盐生植物保护提供了空间规划依据。

　　

在全球气候变化背景下，盐生植物的生存空间正面临前所未有的挑战。盐地碱蓬(Suaeda salsa)这种神奇的盐生植物不仅是盐碱地改良的"生态工程师"，其嫩茎叶还可入药和食用，富含的黄酮类物质具有抗癌消炎功效。然而随着全球变暖加剧，这种具有重要经济价值和生态功能的植物正面临栖息地碎片化的威胁。如何科学预测其未来分布格局，划定关键保护区，成为生态保护和可持续利用的关键科学问题。

山西师范大学生命科学学院的研究团队在《iScience》发表的研究，创新性地将物种分布模型(MaxEnt)与保护区规划模型(Marxan)相结合。通过收集130个分布点数据和14类环境因子，模拟了当前和未来(2050s、2090s)三种SSP-RCP情景下的适宜生境变化，并基于成本效益分析划定了优先保护区。主要技术方法包括：从CVH和GBIF数据库获取分布数据并进行空间去重；利用WorldClim 2.1和HWSD数据库获取气候与土壤因子；采用MaxEnt 3.4.4构建生态位模型；运用Marxan进行保护区系统规划。

研究结果揭示：

1. 物种分布点数据与环境因子来源：通过严格的空间筛选获得130个有效分布点，确定温度季节性(bio4)、最热季均温(bio10)等14个关键环境因子。当前适宜区面积89.97万km²，占国土面积9.3%。

2. 未来气候变化下的适宜区变化：SSP5-8.5情景下2090s适宜区将扩大至108.6万km²（增长20.72%），呈现向华北平原东南迁移趋势。温度相关因子贡献率达72.9%，其中温度季节性贡献最高(22.3%)。

1. 关键环境因子响应：响应曲线显示最热季均温22-28℃时生存概率最高，土壤盐度(T_ECE)在0-1 dS/m时最适宜生长，超过5 dS/m则急剧下降。

1. 优先保护区划定：Marxan分析确定河北、辽中南、鲁北等区域为保护重点，这些区域与高度适宜区高度重合，占当前适宜区的30%。

该研究首次系统评估了气候变化对盐地碱蓬分布的复合影响，发现未来适宜区将向东南迁移的特征规律。创新性地将物种分布模型与保护规划工具结合，提出的"适度向东北偏移"的保护策略，为盐生植物适应性管理提供了范式。研究成果不仅对保护药用植物多样性具有重要价值，也为盐碱地生态修复和可持续利用提供了科学依据。特别是发现的温度季节性(22.3%)和土壤盐度(8.7%)的关键调控作用，为人工栽培选址提供了量化指标。尽管存在土壤数据静态假设等局限，但建立的CMIP6-SSP集成预测框架，为其他濒危植物的保护规划提供了方法学参考。