云南当前与气候变化情境下木本植物保护策略

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云南省是喜马拉雅生物多样性热点地区的一部分,境内广泛分布着丰富多样的植被类型。当前由于土地利用变化的加剧、人口的增加和急速发展的经济,这些天然植被的保护正在面临着巨大的压力。并且最近的气候变化已经开始影响物种的分布模式,很多研究表明物种正在向北或者高海拔地区迁移,云南省是一个生物多样性丰富的区域,包含有多种植被类型,由于快速的气候变化,云南省的植被也面临着显著的气候变化的影响。本研究中对云南的木本植物保护策略包括保护当前生物多样性和对未来气候变化情境下的物种保护提出科学、可行的建议和意见。这些保护策略能够降低人类活动对植被的影响,并且在未来气候变化情境下对物种的保护有着更高的灵活性。  我们首先对2319种木本植物进行了物种分布建模,使用地理校正后的标本数据,并且使用物种分布零模型消除了收集偏差,利用详细的环境变量进行物种分布模拟,得到了当前气候条件下1996个显著非随机分布的物种的分布模式,并且将这些显著种的分布模式映射到未来气候变化情境之下,得到1996个显著非随机分布的物种在9种气候变化情境下的分布模式。  对于保护当前生物多样性的策略,包括认定物种丰富度的空间分布模式以及认定不同的植物区系和物种多样性保护优先区域,本研究提出的策略能提高森林保护政策和管理的有效性。保护策略当中也应该包括通过认定当前物种保护中存在的威胁来找出当前对可持续发展最大的挑战。基于1996个显著非随机分布的物种,我们计算了云南4个重要的物种分布模式:1)物种丰富度热点地区;2)使用聚类分析得到云南主要的植物区系;3基于“不可替代性”值得到物种保护优先区域;4)计算云南省物种丰富度热点地区和物种保护优先区域中现存的植被比例,用以评估云南省植被受威胁的程度以及建立生物多样性保护网络的可行性。  在未来气候变化情境之下,基于1996个显著非随机分布的物种在未来气候变化情境之下的分布模式,我们制定了相应的物种保护策略,使得气候变化对云南木本植物的影响降到最小,或者减轻这种影响。首先,我们在两种极端的假设条件下(无迁移和无限制迁移)对物种灭绝风险进行了评估;其次,我们评估了各个植物区系在气候变化条件下的表现和敏感性;最后,我们利用环境因子对当前的物种丰富度和移出种的数量/比例进行解释。  对于当前的物种保护,我们认定了云南省三个物种丰富度热点地区,七个主要的植物区系和一个生物多样性保护优先网络。结合当前的土地利用地图,我们发现在云南建立生物多样性保护优先网络仍然有着很高的可行性。我们的结果表明当前云南省的生物多样性保护网络无法有效的保护云南省的生物多样性。在我们建议的生物多样性保护网络中,各个斑块之间可以通过廊道进行连接,也增强了这个网络在气候变化情境之下的适应性。因为这个网络是在以最小的空间保护尽可能多的物种的这一前提下进行设计,因此能够提供最佳的当前生物多样性保护策略,并且为经济的发展留出空间。在未来气候变化条件下云南省木本植物的保护策略包括:1)关注和加强物种沿海拔梯度的迁移;2)对于滇西北地区和滇东南地区物种在当前生境以外的存活能力和物种的迁移能力有着较高的重要性,而滇西南地区制定适宜的土地利用策略有着较高的重要性;3)未来气候变化条件下引起物种迁移最敏感的环境因子是干季降水的减少和极端高、低温,未来物种保护应关注物种对高温、低温和干旱的耐受性以及在当前生境以外的定居和存活能力。
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