摘要
目的
当扩散能力受限时,物种可能无法完全跟上气候条件的变化,但物种特有的扩散限制如何在不同类群中逐级放大的机制,以及其对生物多样性再分布的影响仍不清晰。我们评估了扩散限制如何改变气候变化下的生物多样性动态预测。
地点
北美洲。
时间段
当代至21世纪末。
主要研究类群
陆地脊椎动物。
方法
我们为256种陆地脊椎动物构建了物种分布模型,其扩散速率范围从0到约100公里/年。我们将基于气候适宜度的气候变化驱动预测与纳入物种特有扩散限制的预测进行了比较。我们进一步评估了扩散能力如何影响栖息地可达性,并预测了与主要土地覆盖类别及保护区的重叠情况。
结果
扩散限制显著改变了预测的生物多样性变化的幅度和空间结构。气候变化驱动的预测预测物种丰富度增加和向极地范围的扩张,而受扩散限制的预测则抑制了前缘扩张、放大了范围收缩,并产生了大量气候适宜但无法到达的栖息地。这些效应在更强的气候强迫下更为显著,并在高纬度地区最为明显。扩散能力较低的物种在气候适宜栖息地与可到达栖息地之间的错配程度显著更大。扩散限制还改变了预测的景观重叠:与森林、湿地和保护区的重叠在气候变化驱动的预测下增加,但在纳入扩散限制后下降,而扩散限制则减弱了其他景观类别的预测增长或放大了其预测下降。
主要结论
物种特有的扩散能力对气候跟踪起到了一种生物过滤器作用,因此气候变化驱动的预测可能高估了物种跟踪环境变化的能力。这些物种层面的限制向上逐级放大,改变了大陆尺度的生物多样性再分布及其与不同类型景观的空间对应关系。因此,在预测未来的生物多样性变化和为保护规划提供信息时,纳入扩散过程是必不可少的。
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
所有输入数据和模型输出均可从 Zenodo 获取(https://doi.org/10.5281/zenodo.19506469)https://zenodo.org/records/19506469?preview=1&token=eyJhbGciOiJIUzUxMiJ9.eyJpZCI6IjVjZjhkMjhjLWI2NTUtNDYwMS1iMWQwLWJmMWQwMjg3NGM2MSIsImRhdGEiOnt9LCJyYW5kb20iOiI1Yzg5NWMzMjQxNTNlYTg5ZWViMjkwMTJmM2Y3NGM5OCJ9.mnztf64Pc113ZDpYtyDu2AshYddss-kkFo4SBtfNShsgMSHf5c4GcrIWptZwqsC6NZoICH6796HShkFOZU2DPA。


