引言
气候变化已经在全世界范围内推动了生物多样性的下降，而且随着气温进一步升高，这一趋势预计还将持续（Urban, 2024）。扩散能力有限的植物和其他生物尤其容易遭受严重衰退或灭绝，因为它们可能无法跟上快速变化的气候条件（Corlett and Westcott, 2013; Harrison, 2020），超过50%的树种可能在未来面临更大的威胁（Boonman et al., 2024）。事实上，许多物种已经与其气候生态位处于失衡状态，暂时停留在目前不宜居或即将变得不宜居的栖息地中（Talluto et al., 2017）。此外，许多受威胁的树种是占主导地位的基础物种。如果这些主导物种丧失，随着生态系统崩溃，许多其他物种也会受到影响（Ellison et al., 2005; Anderegg et al., 2013; Toth et al., 2026）。
一种被提议的提高扩散受限物种在气候变化下持续生存几率的方法是，将该物种人工辅助扩散到其历史分布界限之外（McLachlan et al., 2007）（通常被称为"辅助迁移"或"管理性再定位"；Falk et al., 2026）。目前这一实践在全世界范围内正在开展（Twardek et al., 2023）。辅助扩散通常被界定为一种手段，用于将衰退物种"推入"新的适宜栖息地（Lunt et al., 2013）。在保护学中，辅助扩散通常旨在防止受气候威胁物种的灭绝或分布范围缩减（McLachlan et al., 2007），而在林业中，辅助扩散通常旨在在未来气候条件下维持或提高生态系统功能、多样性和经济生产力（Dumroese et al., 2015）。这些目标有时会相互矛盾，但绝非互不相容（Pedlar et al., 2012; Lunt et al., 2013; Zou et al., 2024）。
辅助扩散本身涉及一个供体物种和一个受体生态群落。与辅助扩散相关的感知风险（Karasov-Olson et al., 2021）可能导致利益相关者对受体群落感到犹豫不决，尽管这种情况会因具体细节和表述方式而差异巨大（Javeline et al., 2015; St-Laurent et al., 2018）。例如，一项针对不列颠哥伦比亚省普通公众的调查发现，多数人支持在物种原生分布范围之外进行辅助扩散，但多数人同时反对用外来物种进行再造林（St-Laurent et al., 2018）。这类决策在保护工作中变得越来越普遍，也越来越复杂。保护实践者必须决定何时抵御生物多样性丧失，何时主动引导生态变化向新异状态发展，以及何时接受或适应不可避免的生态转变（Fisichelli et al., 2016; Schuurman et al., 2022）。在这一连续谱上，基于替代的辅助扩散方法可能使管理者能够引导人工辅助的分布范围扩展，以减轻生态功能和多样性的丧失，同时抵制生态身份的丧失。在这种情况下，在考虑可能因气候变化而丧失的本土物种时，找到另一个合适的物种来填补丧失物种的位置，可能使辅助扩散更具可接受性（Mauri et al., 2023; Chakraborty et al., 2024）。基于保护的辅助扩散可能侧重于需要救助的物种，而非替换将要丧失的物种。相反，一种以用类似的、附近的物种替代丧失物种为核心的、侧重生态系统功能的保护策略，可以在优先重视历史物种分布重要性的同时，防止生态系统功能的丧失（Aslan et al., 2014; Bergmeier et al., 2021）。
加利福尼亚植物省的栎树种为基于替代的辅助扩散提供了一个极具说服力的案例。与世界上许多栎树一样（Nixon, 2006），这些栎树都是长寿、耐火的主导或共存优势树种，广泛分布于加利福尼亚的多种植物群落中（Sawyer et al., 2009; Engber and Varner, 2012）。此外，这些物种对原住民和非原住民社区在文化和经济上都具有重要意义（Bosci et al., 2021; O'Gorman et al., 2022; Thoreson et al., 2024）。在全球气候变化下，预计加利福尼亚的栎树到本世纪末将有所下降（Kueppers et al., 2005; Rose et al., 2023; Magee et al., 2026）。虽然这些栎树种并非完全生态等价，但建立类似替代物种的种群可能比完全丧失栎树更为可取，因为替代物种可以履行重要的生态功能。
为探讨基于替代的辅助扩散的理念，我们研究了加利福尼亚栎树在气候变化下可能丧失的情况，以及这些丧失的栎树是否可以用加利福尼亚植物省内的其他本土栎树种替代。通过建模物种的当前分布并预测其分布将如何随气候变化而转移和下降，我们分析了哪些物种最有可能衰退，哪些地区可能丧失栎树多样性，以及哪些地区可能用附近的栎树替代丧失的栎树种。虽然许多地区在本世纪内可能会丧失大量的栎树密度，但我们预计其中大部分区域（但并非全部）可以用另一种相似的栎树种替代。
