气候变化情景下大花杓兰在中国的适生区预测

Prediction of potential distribution of Cypripedium macranthos under climate change scenarios in China

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摘要大花杓兰(Cypripedium macranthos)隶属兰科杓兰属,是国家二级重点保护野生植物,与大多数杓兰属植物分布在我国西南山区不同,主要分布于我国的华北、东北和台湾等地区.多年来,过渡采挖等导致了大花杓兰种群数量和个体数目急剧下降.鉴于大花杓兰特殊的分布格局和濒危现状,选择过去、当前和未来8个气候情景,利用MaxEnt物种分布模型结合38个环境变量及来源于数据库和最新实地调查的80个分布位点进行建模,分析了影响大花杓兰分布的关键环境变量,预测了其在当前、过去和未来气候情景下的适生区及其分布中心和迁移趋势.结果表明:当前情景下,大花杓兰适生区主要分布在我国东北和华北地区.影响其分布的5个关键环境变量分别是:UV-B最强月份均值(UV-B3,贡献率:54.0％)、森林覆盖率(FOR,贡献率:14.3％)、降水量季节性变化(BIO15,贡献率:7.4％)、温度季节性变动系数(BIO4,贡献率:6.8％)和草/灌木/林地(GRS,贡献率:4.6％).其中,紫外辐射相关变量是首次被运用在杓兰属植物的适生区分布预测中,并被证实对大花杓兰的分布具有重要影响.过去3个气候情景下大花杓兰总适生区面积受冰期影响呈现先减少后增加的状态,未来4个气候情景与当前情景相比有增加的趋势.大花杓兰适生区分布中心除末次盛冰期位于河北省外,其余7个气候情景下均位于与辽宁省相近的内蒙古自治区东南部区域.气候变化背景下,采取对预测的适生区全面资源调查、生境和生长监测、科普宣教等策略对大花杓兰的保护至关重要.本研究的预测结果能够为大花杓兰甚至杓兰属植物的保育策略的制定提供理论性参考.

作者吴齐 ^[1] 董树斌 ^[1] 杨蕾 ^[1] 亓秀金 ^[1] 张毓 ^[2] 杨明琪 ^[3] 任志河 ^[4] 刘青昊 ^[4] 程瑾 ^[1] 学术成果认领

作者单位北京林业大学生物科学与技术学院,林木育种与生态修复国家工程研究中心,花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室,北京 100083 ^[1] 国家植物园,北京 100093 ^[2] 北京林大林业科技股份有限公司,北京 100083 ^[3] 河北省大海陀国家级自然保护区管理处,张家口 075500 ^[4]

关键词大花杓兰气候变化适生区最大熵(MaxEnt)模型 Cypripedium macranthos climate change the potential distribution maximum entropy model

栏目名称

研究论文

DOI 10.20103/j.stxb.202212203629

发布时间 2024-02-02

基金项目

国家林业和草原局野生植物保护管理项目（2018DHSL）；高等学校学科创新引智计划（B13007）