气候变化驱动下中国珍贵革菌属真菌分布格局的演变与保护策略

本研究针对气候变化威胁下东亚珍贵食用菌资源保护难题，通过Biomod2集成模型预测四种革菌属真菌在当前与未来气候情景下的分布变迁。研究发现暖季降水量(Bio18)、年降水量(Bio12)、海拔和等温性(Bio3)是驱动物种分布的关键因子，高排放情景下2050年适生区缩减而2090年呈现北扩趋势，且超过50%的潜在分布区缺乏宿主植被。研究成果为气候变化背景下食用菌资源保护与植被恢复提供了科学依据。

　　

在全球气候变化持续加剧的背景下，生物多样性的分布格局正经历深刻重构。其中，真菌作为生态系统的重要组成部分，其地理分布和群落结构对气候因子变化表现出高度敏感性。尤其值得关注的是具有重要经济价值的食用菌资源，正同时面临过度采挖、栖息地破碎化和气候变化的三重威胁。在中国南方地区，革菌属（Thelephora）中包括中华革菌（T. austrosinensis）、干巴菌（T. ganbajun）、蓝黄革菌（T. glaucoflora）和假干巴菌（T. pseudoganbajun）在内的数种真菌，不仅是当地特色的珍贵食用菌，更是支撑山区农户生计的重要经济来源。以云南为例，仅干巴菌的年采集收入就达数千万元。然而，近年来这些真菌的野生种群数量急剧下降，其生存状况令人担忧。

为了科学评估气候变化对这些珍贵真菌资源的长期影响，中国科学院应用生态研究所的研究团队在《iScience》期刊上发表了最新研究成果。该研究首次系统预测了四种具有经济价值的革菌属真菌在当前和未来气候情景下的分布变化规律，并提出了相应的保护策略。

研究人员主要采用物种分布模型（Species Distribution Models, SDMs）中的Biomod2集成建模技术，结合19个WorldClim生物气候变量、海拔数据和植被类型信息，以及151个经过空间筛选的物种分布记录数据。通过集成十种不同的建模算法，预测了在SSP2-45和SSP5-85两种气候情景下2050年代和2090年代的潜在分布变化。研究还利用中国1:100万植被类型图分析了适生区内的植被组成，并通过质心迁移分析揭示了物种分布的空间移动规律。

模型评价

研究建立的集成模型表现出极高的预测精度，四种革菌属真菌的受试者工作特征曲线下面积（AUC）均达到0.999，KAPPA系数和TSS统计量也显示模型具有优秀的预测性能和可靠性。

变量重要性

通过内部刀切法检验确定了影响物种分布的关键环境变量。中华革菌主要受年降水量（Bio12，48.9%）和温度季节性（Bio3，32.2%）影响；干巴菌受暖季降水量（Bio18，43.4%）和海拔（43.1%）共同驱动；蓝黄革菌的分布主要受暖季降水量控制（80.2%）；假干巴菌则同样由暖季降水量（48.3%）和海拔（33%）主导。这些结果表明暖季降水量是影响革菌属真菌分布的最关键因子。

潜在地理分布

预测结果显示，中华革菌的适生区主要分布在广西、广东、福建、江西、台湾和四川中部；干巴菌集中于印度北部、尼泊尔中部、不丹中部、缅甸西部和东部以及中国云南和四川南部；蓝黄革菌分布在印度北部、尼泊尔中部、不丹中部、缅甸东部、老挝北部、越南北部和中国西南部；假干巴菌则主要分布在印度北部、尼泊尔中部、不丹中部和中国云南、西藏东南部、四川南部及贵州西部。物种间的生态位重叠分析表明，干巴菌、假干巴菌和蓝黄革菌在云南中部存在显著分布重叠区。

未来气候变化影响

在不同气候情景下，四种真菌的适生区变化呈现显著差异。中华革菌在两种情景下均表现出适生区扩张趋势，SSP5-85情景下到2090年扩张幅度达45.32%；干巴菌呈现适生区损失较小但新栖息地扩张潜力大的特点；蓝黄革菌和假干巴菌在SSP5-85情景下波动更为剧烈，蓝黄革菌的适生区损失最高达50.39%，而扩张率可达60.16%，表明其栖息地不稳定性较高。

研究还发现，到2050年，在SSP2-45情景下假干巴菌适生区损失16.54%，增加17.41%，总变化为0.88%；而在SSP5-85情景下，适生区损失增至20.95%，总变化为-0.95%。到2090年，SSP2-45情景下适生区损失升至23.99%，增加24.81%，总变化0.81%；SSP5-85情景下损失进一步增至36.6%，增加34.65%，总变化-1.95%。这些结果表明高排放情景对假干巴菌适生区的影响更为严重。

适生区质心迁移

所有四种真菌在SSP2-45和SSP5-85情景下均表现出向北迁移的趋势，表明物种正随着气候变暖向更凉爽的北部地区移动。在高排放情景SSP5-85下，气候变化对物种分布的影响更加显著，迁移距离更大。其中蓝黄革菌和中华革菌在SSP5-85下的迁移距离最大，分别达到约453.9公里和142.7公里。干巴菌和假干巴菌在SSP5-85下的迁移距离也显著大于SSP2-45情景。

分布区内的植被类型和土地利用类型

对当前气候条件下四种革菌属真菌适生区内植被类型的分析表明，亚热带针叶林在各物种的适生区中占据最大面积比例（中华革菌25.76%，干巴菌21.63%，蓝黄革菌24.42%，假干巴菌19.60%）。一年两到三季的粮食作物田和常绿果园、亚热带经济林也有显著覆盖，特别是在中华革菌（23.15%）和干巴菌（20.10%）的适生区内。亚热带和热带常绿阔叶林、落叶阔叶灌丛在中华革菌（21.27%）和蓝黄革菌（16.64%）的适生区内分布广泛。

值得注意的是，宿主植被适宜类型（亚热带常绿阔叶林、落叶阔叶灌丛和亚热带常绿阔叶林）在中华革菌和蓝黄革菌适生区中的覆盖率分别为26.91%和27.96%；而干巴菌和假干巴菌的宿主植被类型（亚热带针叶林、亚热带和热带常绿阔叶林、落叶阔叶灌丛和亚热带常绿阔叶林）的覆盖率也仅在26.91%至49.18%之间。这意味着在预测的分布范围内，超过50%的地区虽然环境条件适合这些真菌生长，但却因缺乏宿主植物而受到限制。

研究结论表明，全球气候变化正通过温度上升和降水格局改变显著影响中国珍贵革菌属真菌的分布格局。暖季降水量、年降水量、等温性和海拔是驱动这些物种分布的关键环境因子。所有物种都表现出向北迁移的趋势，且在高排放情景下迁移距离更大。特别重要的是，超过一半的潜在适生区缺乏必要的宿主植被，这严重限制了真菌的实际分布。

讨论部分强调，作为外生菌根真菌（ECM fungi），革菌属物种的生长和繁殖依赖于与宿主植物的共生关系。这些宿主植物本身需要稳定的水分供应来合成和提供大量碳水化合物供真菌使用。稳定的年降水量支持宿主植物的持续生长，使它们在非结果期也能持续进行碳水化合物合成，为真菌提供必需的营养来源。等温性反映了一个地区的温度稳定性，较高的等温性意味着较小的温度波动，这对大型真菌的结果过程尤为关键。

研究人员指出，未来的保护策略应当优先考虑宿主植物的培育，以扩大真菌的栖息地并缓解气候变化的影响。在植被恢复工作中，应重点选择云南松和壳斗科植物作为主要树种，这将有效促进外生菌根真菌栖息地的恢复。同时，研究也承认了一些局限性，包括未能充分考虑土壤理化性质和土壤微生物群落的影响，以及未能完全捕捉宿主植物与真菌之间复杂的关系。未来的研究需要纳入更全面的环境数据和生态因子，以提高物种分布模型预测的准确性。

这项研究不仅为理解气候变化背景下珍贵真菌资源的分布变化提供了科学依据，也为制定有效的保护策略和植被恢复措施指明了方向，对于维护生物多样性和保障山区农户生计都具有重要意义。