气候变化驱动下中国国家二级保护植物白木香(Aquilaria sinensis)潜在适生区模拟与保护策略

为解决全球气候变化背景下珍稀药用植物白木香(Aquilaria sinensis)野生资源锐减与市场需求激增的矛盾，研究人员通过优化MaxEnt模型（RM=2, FC=LQH）预测其未来适生区变化。研究发现：基准期适生区集中于广东、海南（12,891 km2），关键驱动因子为年均温（bio1>21.75℃）、温度年较差（bio7<21.26℃）和干月降水（20.78≤bio14≤35.22 mm）；SSP1-2.6情景下2050s适生区缩减48.93%但2090s反弹19.65%，SSP5-8.5情景下高适生区2090s减少58.67%且质心向东北迁移230.24 km。该研究为这一濒危物种的保护性栽培和气候适应性管理提供了科学依据。

　　

在全球气候变化和人类活动的双重压力下，白木香(Aquilaria sinensis)这一中国特有的珍稀药用植物正面临严峻生存挑战。作为中国唯一能自然形成沉香（agarwood）的物种，其树脂因镇痛、消炎等药用价值备受追捧，顶级沉香价格可达数十万元/公斤。然而，过度砍伐导致野生资源锐减，加之其自然繁殖率低，该物种已被列为国家二级保护植物和IUCN易危物种。更棘手的是，随着气候变暖加剧，极端天气事件频发，白木香的传统分布区可能面临生态适宜性下降的风险。在此背景下，准确预测其未来适生区变化对指导保护性栽培和可持续利用具有迫切意义。

研究团队采用生态位模型领域的经典工具——最大熵模型(MaxEnt)，通过ENMeval包优化参数组合（RM=2, FC=LQH），整合气候、地形、土壤和UVB等41个环境因子，模拟了白木香在当前(1970-2000)和未来(2050s/2070s/2090s)两种气候情景(SSP1-2.6和SSP5-8.5)下的分布格局。关键技术包括：从CVH和GBIF数据库获取57个空间过滤后的分布点；基于Pearson相关性(|r|≥0.8)筛选出10个关键环境变量；采用AUC(0.987±0.005)和TSS(0.917±0.099)验证模型精度；通过SDM工具箱计算适生区质心迁移。

3.1. 模型优化与精度评估

经参数优化后的MaxEnt模型表现优异，delta.AICc降为0，测试集AUC达0.987，显著优于默认参数模型。响应曲线分析揭示白木香对温度因子的高度敏感性，其适生阈值明确：年均温需>21.75℃，温度年较差应<21.26℃。

3.3. 基准期适生区特征

当前适生区仅占国土面积0.13%(12,891 km2)，高度破碎化。高适生区(2,076 km2)集中分布于广东、海南，与历史记载的自然分布区高度吻合，印证了模型可靠性。值得注意的是，云南西双版纳和台湾部分区域虽被预测为低适生区，但受生物地理隔离等因素影响，实际分布与预测存在差异。

3.4. 未来情景预测

SSP1-2.6情景下，2050s适生区骤减48.93%，但2090s出现19.65%的恢复，体现气候政策的积极效应；而SSP5-8.5情景下，虽然低/中适生区短期扩张(+5.87%)，但2090s高适生区锐减58.67%，质心持续东北移，最大迁移距离达230.24km(2070s)。这种"核心区萎缩-边缘区扩张"的分化模式警示：广东、海南等传统产区可能逐步丧失生态适宜性，而福建等边际区域或成临时避难所。

3.5. 质心迁移动态

高适生区质心在SSP5-8.5下呈现显著东北迁移趋势，2070s抵达珠海市；而中低适生区质心始终稳定在广东省内，形成江门-肇庆的空间集聚带。这种差异反映不同适生等级对气候变化的响应异质性。

4.3. 保护建议

基于预测结果，研究提出三维保护策略：在广东阳春-电白-茂南建立生态廊道缓解生境破碎化；沿质心迁移方向(粤东北)预建保护网络；收集不同适生区种质资源构建抗性基因库。这些措施可有效应对气候驱动的"适生区收缩-迁移"双重挑战。

该研究首次通过优化MaxEnt模型揭示白木香对未来气候的响应机制，其创新性体现在三方面：采用多维度环境变量(含UVB辐射数据)提升预测精度；通过质心迁移分析量化空间动态；提出"预适应保护"新思路。成果为《Industrial Crops and Products》收录，不仅为这一"植物黄金"的可持续利用提供科学依据，也为同类濒危物种的保护研究建立了方法学范式。值得注意的是，研究存在未考虑种间互作、土地利用变化等局限，未来可结合动态植被模型(DGVM)进一步优化预测框架。