CMIP6气候情景下韩国五种濒危陆生哺乳动物的未来栖息地适宜性预测

《Animals》:Projected Future Habitat Suitability of Five Endangered Terrestrial Mammals in South Korea Under CMIP6 Climate Scenarios

【字体: 时间:2026年08月11日 来源:Animals 3.2

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  全球气候变化威胁区域生物多样性,然而追踪濒危哺乳动物未来分布范围转移的多模型评估仍然有限。本研究评估了韩国五种受法律保护的陆生哺乳动物的未来栖息地适宜性。使用MaxEnt框架,研究人员利用五个CMIP6全球气候模型(GCMs)跨越四个共享社会经济路径和未来时间

  
全球气候变化威胁区域生物多样性,然而追踪濒危哺乳动物未来分布范围转移的多模型评估仍然有限。本研究评估了韩国五种受法律保护的陆生哺乳动物的未来栖息地适宜性。使用MaxEnt框架,研究人员利用五个CMIP6全球气候模型(GCMs)跨越四个共享社会经济路径和未来时间范围(2021–2100)预测了其分布。预测揭示了跨一致模型的独特的、物种特异性动态。四个分类群表现出渐进的分布范围收缩,在高碳排放情景下适宜栖息地下降-95%至-100%。相反,显示出扩张轨迹,反映了高纬度分布范围边缘响应。INM-CM5-0和BCC-CSM2-MR模型中显著的模型间差异突出了预测的不确定性。研究人员得出结论,现实世界的栖息地占用将受到非气候人为屏障的严重限制,包括围栏网络、道路系统和气候驱动的大规模野火。因此,主动保护应优先考虑加强沿白头大干山脉的已验证当代核心栖息地并建立结构走廊,而不是仅依赖易变的生物气候预测。
全球气候变化正引发全球陆地生态系统结构、功能和稳定性的深刻转变。温度和降水模式的改变以及极端天气事件的频发,超越了物种的生理耐受性并导致栖息地广泛破碎化。顶级捕食者和关键物种在维持生物群落和调控自上而下的生态过程中发挥着不可或缺的作用,但由于它们拥有广阔的活动范围和特定的微栖息地需求,对气候引起的栖息地变化异常敏感。朝鲜半岛具有复杂的地形和独特的海洋边界,形成了显著的环境梯度,使得本地哺乳动物受“半岛效应”影响,面临遗传隔离和气候变暖下向北迁移受限的困境。此外,以往多数预测框架仅使用基础生物气候模型,未整合本土指示物种的生态参数,且单一气候情景预测无法保证长期保护的有效性。为解决这些知识空白并应对气候变化带来的挑战,研究人员开展了这项研究,论文发表在《Animals》上。该研究旨在通过多模型集合方法量化多面环境协变量,描绘当前和未来的生物气候速率及栖息地适宜性,为野生动物保护建立主动的空间优先级。

为开展此项研究,研究人员主要使用了以下关键技术方法。物种分布数据来自韩国环境部及其附属机构管理的全国野生动物调查和濒危物种调查(包括2006–2020年的三次全国自然环境调查队列)。研究人员利用最大熵算法结合第6次耦合模式相互比较计划(CMIP6)气候框架进行物种分布建模,评估了五种全球气候模型在四个共享社会经济路径(SSPs)和四个未来时间段下的表现。通过逐像元轨迹分析将连续的适宜性表面转换为二元图形,以评估栖息地的丧失、稳定和增加动态。

研究结果如下:

对于欧亚水獭,通过 five GCMs 的未来生物气候预测表明,其适宜栖息地从近期未来开始经历快速且大幅的收缩。在高排放情景下,栖息地退化幅度超过95%,最终在各种情景组合下完全丧失。稳定栖息地比例骤降至5%以下。

对于青鼬,它是本研究中唯一在大多数GCMs下表现出适宜栖息地扩张轨迹的物种。三个气候模型一致预测面积显著增加,这保留了约80–98%的当代栖息地并叠加了大量新区域,反映了其高纬度分布边缘的扩张响应。

对于长尾斑羚,未来预测显示在四个GCMs下其适宜栖息地面积呈现快速、严重且一致的收缩。稳定栖息地斑块收缩至3%以下,空间丧失主导了其分布动态,暴露了因地形限制而面临的山顶灭绝风险。

对于豹猫,生物气候模拟揭示了其适宜栖息地面积的逐渐和渐进式收缩。四个GCMs在近期保留了约25–39%的稳定斑块,但在长期时间范围内最终趋向100%的空间丧失,使其面临低地生物区枯竭风险。

对于西伯利亚飞鼠,模拟显示其适宜栖息地面积立即、严重且持续地收缩。稳定斑块从近期起降至0–20%,由于对成熟落叶林的严格依赖,山地地形的几何约束严重缩减了其总体可用栖息地范围。

讨论部分指出,预测的跨物种轨迹反映了其生态特征和宏观生态分布位置的差异。INM-CM5-0模型预测的短期扩张是由其较低的平衡气候敏感性(ECS)驱动的模型伪影,而非功能性栖息地收益,这凸显了依赖单一GCM进行决策的危险性。至关重要的是,现实的栖息地占用将受到道路网络、围栏系统及气候变化引发的大规模野火等非气候人为屏障的严重瓶颈限制。

研究结论表明,多模型集合框架对于预测濒危陆生哺乳动物在气候变化下的动态至关重要。研究得出结论,除了青鼬可能因高纬度边缘 dynamics 而扩张外,其余四个分类群均面临严重的栖息地收缩。研究人员强调,不应仅依赖易变的生物气候预测,主动的空间保护政策应优先加强白头大干山脉等已验证核心栖息地的法律保护,建立野生动物通道等结构走廊,并对俄罗斯飞鼠等实施微栖息地恢复计划,以在加速的全球变化中维持长期生态系统完整性。
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