利用生态位模型评估五种伊朗特有鼠尾草物种及其潜在传粉者（地中海蜜蜂）对气候变化的脆弱性

《BMC Ecology and Evolution》：Assessing the vulnerability of five endemic Iranian Salvia species and their putative pollinator (Apis mellifera meda) to climate change using ecological niche modeling

　　

摘要

背景

气候变化对全球生物多样性构成重大威胁，尤其是那些分布范围有限且生态需求特殊的物种。伊朗是鼠尾草属的多样性中心，该属约有70种物种，且特有物种比例很高，因此面临着巨大的保护挑战。这些特有物种通常局限于特定的区域和环境条件中，极易受到气候变化引发的栖息地变化和破碎化的威胁。此外，气候变化还可能破坏植物与传粉者之间的相互作用，改变它们的分布范围重叠情况，进一步增加植物的脆弱性。通过估算未来的分布变化和脆弱性，可以更有效地确定保护工作的优先顺序。

方法

我们对五种伊朗特有的鼠尾草属物种（S. aristata、S. sahendica、S. hypoleuca、S. eremophila和S. majdae）以及作为其潜在传粉者的伊朗蜜蜂Apis mellifera meda进行了生态位模型分析，以评估气候变化对其分布模式的潜在影响。我们采用最大熵法来预测这些物种的潜在地理分布。当前模型基于三种通用环流模型，在两种共享社会经济路径（SSP2-4.5和SSP5-8.5）下，从2041年预测到2060年。同时，我们还分析了当前（1970–2000年）和未来（2041–2060年）模型中这些物种与伊朗蜜蜂的生态位重叠程度。

结果

在各种环境变量中，一年中最冷季度的平均温度（Bio11）和年平均温度（Bio1）是对所研究的鼠尾草属物种影响最大的因素。未来气候预测显示，S. eremophila、S. hypoleuca和S. majdae的适宜栖息地可能会扩大，而S. sahendica和S. aristata的适宜栖息地则可能缩小。目前，伊朗蜜蜂与所有研究物种的生态位重叠程度从S. sahendica的0.18到S. aristata的0.71不等。在两种情景下，S. aristata的生态位重叠程度都会下降，而在SSP2-4.5情景下其他物种的生态位重叠程度则会上升，SSP5-8.5情景下则相对稳定。预测模型显示，除了SSP5-8.5情景下的S. aristata外，其他研究物种的生态位宽度在未来气候情景下都会增加。伊朗蜜蜂的生态位宽度预计将保持稳定，但其适宜生存的区域在2041–2060年间将会缩小。

结论

这些物种对气候变化的脆弱性并不相同，这凸显出需要针对不同物种制定具体的保护策略。我们的研究结果表明，S. sahendica和S. aristata对气候变化极为敏感，因此在保护工作中应给予优先考虑。