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植物所揭示人類活動對植物大尺度分布的影響規律

2019-12-18 植物研究所
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  生物多樣性是自然界的寶貴財富并對人類福祉具有重要作用。在過去幾百年,伴隨著人口快速增長、技術進步和資源消耗,人類活動對生物多樣性的影響不斷增強,不僅改變了局域的生物多樣性水平,也影響了物種的大尺度分布。一方面,很多物種的分布區收縮了,甚至面臨著滅絕風險。另外一方面,不少物種的分布區卻擴張了。闡明不同物種對人類活動的響應規律對生物多樣性保護具有重要意義。

  物種分布區大小是物種的重要特征,狹域種往往有特異性的環境需求,對棲息地的改變可能會更加敏感。在高強度的人類活動下,狹域種的分布區很可能收縮,而廣布種的分布區有可能擴張。由于缺乏廣泛的物種分布歷史動態變化數據,很少有研究同時對很多物種評估人類活動對物種大尺度分布的影響。物種分布對人類活動的響應是否受物種分布區大小影響仍不清楚。

  中國是生物多樣性最為豐富的國家之一,但長期存在較強的人類活動壓力,對生物多樣性的維持形成巨大挑戰。然而,中國的人類活動強度在空間上差異很大,絕大部分人口居住在胡煥庸線(黑河-騰沖線)東南部,這為分析人類活動對物種分布的影響提供了天然實驗室。中國科學院植物研究所馬克平研究組以9701種維管植物為研究對象,系統整合了全國尺度的物種分布數據,利用物種分布模型模擬了物種的氣候潛在分布區,提出通過對比物種實際分布區和潛在分布區來推斷人類活動影響,計算了物種實際分布區占潛在分布的比例(分布區占有率),分析了分布區占有率與人類活動指標以及其他潛在影響因子的關系。結果表明,對于分布區面積最小的30%的狹域種,主要分布在中國東南部的物種相對西北部的物種有更小的分布區占有率;而對于分布區面積最大的30%的廣布種,東南部物種有更大的分布區占有率。此外,分布區占有率的種間差異和空間差異與人類活動指標緊密相關,但對于狹域種是負相關關系,對于廣布種是正相關關系。這些結果說明人類活動很可能使得狹域種的分布區收縮了,但促進了廣布種的分布擴張,這會導致不同地區的物種組成同質化。由于自然界中的狹域種占比很高,人類活動對物種分布的負面影響應該非常普遍,亟待建立更多的自然保護地并考慮以生物多樣性為目標的生態系統恢復,從而保護中國豐富的生物多樣性。

  該研究成果于1217日在線發表于《美國國家科學院院刊》(PNAS)。馬克平研究組已畢業博士生徐武兵為論文第一作者,馬克平為論文通訊作者。該研究工作得到中科院戰略性先導科技專項等的支持。

  文章鏈接

   (A)中國人口密度空間格局;(B)物種分布區占有率的頻率分布;(C)東南部和西北部物種的分布區占有率比較;(D)物種分布區占有率與分布區大小和人口密度的關系

打印 責任編輯:葉瑞優

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