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青藏高原作为地球“第三极”,拥有超过12,000种维管植物,其中30%以上为特有物种,是全球植物多样性中心和生物多样性保护的关键区域。然而,该区域正以全球平均速率约两倍的速度增温,气候变暖与人类活动叠加,对高原特有植物多样性构成严重威胁。尽管青藏高原已建立了覆盖约35.5%面积的自然保护区网络(约903,000平方公里),这些保护区是否真正捕捉到了当前和未来气候情景下特有植物的保护热点,尚缺乏系统评估。
该研究基于2466种青藏高原特有种子植物分布数据,结合MaxEnt物种分布模型和Zonation空间优先性分析框架,系统评估了当前保护区网络在气候变暖情景下的保护成效,并识别了满足“30×30”保护目标的空间优先区域。研究通过整合五个CMIP6全球气候模式(BCC-CSM2-MR、IPSL-CM6A-LR、MRI-ESM2-0、UKESM1-0-LL、MPI-ESM1-2-HR)和三种共享社会经济路径(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5),采用1000次伯努利试验概率堆叠方法量化物种丰富度,并结合人类足迹数据开展Zonation空间优先性评估。研究发现,当前保护区仅覆盖了最高观测丰富度网格的约5%和最高模拟丰富度网格的约10%,这一亏缺在所有未来气候情景下持续存在。即使在最乐观的SSP1-2.6情景下,保护区对最高丰富度区域的覆盖率也仅提升至12%~14%。
研究进一步揭示了物种丰富度变化的空间不对称性。在SSP5-8.5高排放情景下,到2081—2100年,超过90%的高原区域将经历显著的群落重组。物种丰富度在东南部横断山区显著增加,而在干旱的西北部地区,喜冷特有物种面临适宜生境急剧收缩。Jaccard群落不相似性指数在SSP5-8.5情景下达到0.86,表明群落组成将发生近乎完全的置换。值得注意的是,被评估为极危(CR)的物种在高排放情景下适宜生境收缩比例从近期的10%上升至31%,而仍有33.7%的物种(数据缺乏和未评估物种)尚未纳入保护评估体系,构成显著的知识空白。Zonation空间优先性分析表明,在SSP1-2.6情景下,保护优先区域主要集中于东南部横断山脉核心区、西部喜马拉雅次级聚集区和东北部柴达木-祁连山区域。在SSP5-8.5高排放情景下,优先区域呈现高度集中化趋势:横断山核心区占比进一步扩大,柴达木-祁连山聚集区显著扩展为次级优先区域,而远西北昆仑-阿尔金区域和西部喜马拉雅优先区则显著收缩。然而,所有这些优先区域与现有保护区的重叠度均极低,尤其是在柴达木-祁连山区域,保护区覆盖几乎为零。
该研究首次在青藏高原全域尺度上,建立了“物种分布模型预测—群落重组量化—空间保护优先性评估”的完整评估链条,揭示了面积导向型保护目标的系统性局限:仅扩大保护面积而不进行空间精准对齐,难以应对气候驱动的物种分布动态变化。研究提出的柴达木-祁连山优先扩展区和气候稳定的西部高原长期保护区的划定方案,为青藏高原国家公园群建设和生态保护红线优化提供了直接的科学依据。
该研究以Challenges in Conservation Effectiveness on the Qinghai‐Tibet Plateau: An Integrated Assessment Framework for Endemic Plant Species and Spatial Prioritisation为题,发表于国际生物地理学和保护生物学经典期刊Diversity and Distributions,并选为当期封面文章。云南师范大学与昆明植物研究所联培硕士研究生成涛为论文第一作者,昆明植物研究所张亚洲副研究员、云南师范大学孙文光讲师和云南师范大学胡金明教授为共同通讯作者。该研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省基础研究计划等项目的资助。
文章链接
 
图1 研究区地理位置及国家级和省级自然保护区分布示意图
 
图2 基于观测和模型预测的物种丰富度空间格局
 
图3 当期封面为青藏高原特有植物水母雪兔子(张亚洲摄)
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