气候变化背景下基于MaxEnt模型的白蜡树(Ligustrum leucanthum)潜在适生区预测与保护策略

本研究针对干旱抗性强且具重金属修复潜力的白蜡树(Ligustrum leucanthum)，通过整合84个分布点与51种环境因子，运用MaxEnt模型解析其当前及未来(SSP2-4.5情景)适生区变化。发现1月水汽压(VAPR01,34.3%)、归一化植被指数(NDVI,27.5%)和4月太阳辐射(SRAD4,14.8%)是主导分布限制因子，预测当前适生区8.64×105 km2中仅6.4%为高适生区，未来适生区将北扩但低海拔干旱区可能消失，为生态修复树种选址提供科学依据。

　　

在全球气候变化加剧生物栖息地破碎化的背景下，具有生态修复价值的植物资源保护面临严峻挑战。白蜡树(Ligustrum leucanthum)作为中国特有抗旱树种，不仅能耐受重金属污染土壤，还可吸收大气污染物(SO₂, Cl₂)，但其分布规律与气候响应机制长期不明。这种认知空白严重制约了该物种在生态修复中的应用——我们既无法评估气候变化对其生存的威胁，也难以科学规划其保护区和引种区域。

中国的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究填补了这一空白。通过创新性地整合多源环境数据与物种分布模型，首次量化了白蜡树的适生区格局及其气候驱动机制。研究采用84个地理分布记录和51维环境变量（包含19种生物气候因子、12个月份太阳辐射与水汽压数据），通过MaxEnt模型构建预测体系。关键技术包括：1) 空间过滤法消除采样偏差；2) 主成分分析降维处理环境变量；3) 采用BCC-CSM2-MR模型模拟SSP2-4.5情景下2041-210年的分布变化；4) 通过贡献率与刀切法解析关键环境因子。

模型性能

模型AUC值达0.987，TSS和Kappa分别达0.912/0.903，显示预测高度可靠。当前适生区占国土面积9.01%，但高适生区仅0.55×10⁵ km²，集中分布于鄂东、陕南等区域。

关键环境因子

1月水汽压(VAPR01)贡献率34.3%，其响应曲线显示0.2-1.2 kPa为最适区间；NDVI(27.5%)阈值＞0.3；4月太阳辐射(SRAD4)在6000-10000 kJ·m^-1·d^-1时适生概率最高；温度季节性(BIO4)贡献4.8%，60-120%变异范围为适宜阈值。

未来变化

至2060年适生区将新增1.59×10⁵ km²（主要向重庆、湘西扩张），但山东北部等低海拔干旱区可能消失；2100年新增1.57×10⁵ km²中13%为高适生区，而甘南、赣南等地适生性下降。

该研究首次揭示白蜡树分布的水热调控机制：冬季大气湿度通过影响气孔导度调控水分利用效率；NDVI反映其对林冠层结构的适应性；春季光辐射则可能通过调控光合同化产物积累影响竞争力。预测结果警示，尽管总体适生区扩大，但现存部分种群可能面临气候胁迫，建议将秦巴山区等稳定适生区划为优先保护区。研究建立的"环境驱动-分布响应"框架，为兼具生态与经济价值的乡土树种保护提供了范式，其方法论也可拓展至其他濒危物种的保护评估。