全球氣候變化正在導(dǎo)致日益加劇的生物多樣性喪失。在以往的大尺度分析中,,研究人員往往關(guān)注物種水平的變化,,鮮有研究注意到種內(nèi)不同種群間氣候適應(yīng)能力的差異。同時,,氣候變化通常會引起物種間的連鎖反應(yīng),,評估同一生態(tài)系統(tǒng)中相互作用的物種間的綜合響應(yīng)模式,有助于構(gòu)建更為完善的氣候變化評估體系,。因此,,如何量化性地評估多物種的不同種群對氣候變化的響應(yīng)模式是生物多樣性保護(hù)工作的關(guān)鍵一環(huán)。 中國科學(xué)院動物研究所的鳥獸團(tuán)隊和瑞典自然歷史博物館,,將生態(tài)基因組學(xué)與生態(tài)位模擬分析結(jié)合,,評估了氣候變化對青藏高原生態(tài)關(guān)鍵種——高原鼠兔(Ochotona curzoniae),以及它的兩個伴生鳥類——白腰雪雀(Montifringilla taczanowskii)與棕頸雪雀(Pyrgilauda ruficollis)不同種群的影響,。通過整合氣候適應(yīng),、遷徙可能性、生態(tài)位適宜性和景觀連通性,,該工作構(gòu)建了氣候變化下種群受威脅風(fēng)險的評估框架,。基于該框架,,科研人員進(jìn)一步探討伴生物種在面對氣候變化時是否具有相似的反應(yīng)模式,,并評估傘護(hù)種(umbrella species)能否有效反映受益類群的氣候變化風(fēng)險(研究框架圖見圖1)。 青藏高原被稱為“地球第三極”,,平均海拔超過4000米,,其低溫、低氧,、強(qiáng)紫外的自然環(huán)境孕育了獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)和動物類群,。正因為青藏高原所棲息的動物長期適應(yīng)寒冷的自然環(huán)境,它們極易受到氣候變化的影響,。其中,,高原鼠兔被認(rèn)為是青藏高原高山草甸生態(tài)系統(tǒng)中的基石種(keystone species),善于挖掘洞穴,。這些洞穴為眾多鳥類和蜥蜴類提供了生存繁衍的場所,,包括研究對象白腰雪雀和棕頸雪雀,。這種“鳥鼠同穴”的神奇的現(xiàn)象早在公元前便被古人發(fā)現(xiàn),并最早記錄于《山海經(jīng)》,。三者為研究共進(jìn)化類群如何采用氣候適應(yīng),、擴(kuò)散及其他生活史策略來適應(yīng)氣候變化提供了理想的研究體系。 該工作通過生態(tài)基因研究,,發(fā)現(xiàn)三個物種各自在全基因組上沒有明顯的遺傳分化,,但不同種群對異質(zhì)性氣候條件呈現(xiàn)局部適應(yīng)。通過局部遺傳偏移量評估,,研究發(fā)現(xiàn)不同種群具有氣候適應(yīng)的空間差異,。例如,西南區(qū)域種群的局部適應(yīng)潛力最低,,而東北部邊緣地區(qū)的種群適應(yīng)氣候變化能力較強(qiáng),。研究評估未來氣候變化下的適宜性棲息地變化發(fā)現(xiàn),這些物種的適宜分布區(qū)將向東北區(qū)域收縮,。進(jìn)而,,研究團(tuán)隊通過將未來適宜分布區(qū)作為潛在的擴(kuò)散區(qū)域,評估了種群擴(kuò)散過程中氣候適應(yīng)的可能性,,發(fā)現(xiàn)了西南部種群的氣候適應(yīng)基因型難以維持在未來氣候環(huán)境下的生存,。通過景觀連通性分析,研究推測導(dǎo)致種群遷徙的景觀障礙,。綜合多物種、多模型的評估體系,,科研人員提出青藏高原東北部地區(qū)可以作為未來氣候變化下的“避難地”,。 傘護(hù)種是生物多樣性保護(hù)中重要概念。然而,,現(xiàn)有的傘護(hù)種是否能夠在未來氣候變化下繼續(xù)為其他物種提供保護(hù)傘效應(yīng)受到保護(hù)生物學(xué)者的普遍關(guān)注,。本研究通過比較三種動物的氣候適應(yīng)、棲息地變化,、遷徙的景觀障礙等多項指標(biāo),,發(fā)現(xiàn)三種動物具有相似的氣候變化易危性格局,暗示了基石種(高原鼠兔)可作為傘護(hù)種反映受益類群(雪雀)的氣候變化易危性,,從而驗證了其傘護(hù)種的生態(tài)地位,,為生物多樣性保護(hù)工作提供了新思路。 相關(guān)研究成果以Alpine burrow-sharing mammals and birds show similar population-level climate change risks為題,,發(fā)表在《自然-氣候變化》上,。研究工作得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、國家自然科學(xué)基金,、第三次新疆綜合科學(xué)考察和瑞典研究理事會基金的支持,。
圖1.?整合氣候適應(yīng),、遷徙可能性、生態(tài)位適宜性和景觀連通性的氣候變化風(fēng)險評估框 |
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