《Perspectives in Ecology and Conservation》：Climate-driven potential distribution of the invasive tree tobacco and its overlap with biodiversity conservation areas worldwide
编辑推荐：
本文为应对生物入侵对全球生物多样性（尤其是高价值保护区）的威胁，研究人员采用生态位模型(ENM)评估了全球重要入侵植物Nicotiana glauca在当前与未来气候情境下的潜在分布及其与生物多样性热点和保护区(BH-PAs)的重叠程度。研究发现该物种适生区范围广泛，且气候变化下其适生区将向高纬度（如新北界和古北界）转移。研究强调了将区域特异性评估纳入入侵风险分析对于改善保护规划的重要性。
在全球生物多样性危机日益严峻的背景下，外来物种入侵已成为破坏生态系统稳定、威胁本土物种生存的主要驱动力之一。其中，被列为全球百大恶性入侵物种之一的南美树种烟草(Nicotiana glauca)，凭借其强大的适应能力，已在全球多个大陆的半干旱环境中成功定殖，构成了显著的生态威胁。然而，面对未来气候变化的复杂情景，我们尚不清楚这种高度入侵性植物的“势力范围”将如何演变，尤其是它是否会进一步侵蚀那些本应受到最高级别保护的生物多样性热点和自然保护区。这些保护区是全球生态保护的基石，一旦被入侵物种攻陷，其保育价值将大打折扣。因此，精准预测N. glauca在当前和未来气候下的潜在分布，并明确其与关键保护区域的重叠程度，对于制定前瞻性、有针对性的生物安全与防控策略至关重要。这正是发表于《Perspectives in Ecology and Conservation》上的这项研究旨在解决的核心科学问题。
为开展此项研究，作者团队主要采用了以下几个关键技术方法：首先，他们通过整合GBIF数据库和已有文献，构建了一个包含1963个经过严格筛选的全球N. glauca分布点数据集。其次，利用生态位模型(ENM)的多算法集成框架（包括MaxEnt、随机森林、支持向量机和GBM），基于7个经过共线性筛选的生物气候变量，模拟了物种的潜在分布。第三，为预测未来变化，研究将模型投影到两个共享社会经济路径(SSPs)气候情景（SSP2-4.5和SSP5-8.5）下，并使用三个不同的全球气候模型(GCMs)来评估不确定性。最后，通过空间叠置分析，量化了物种适生区与不同生物地理界内生物多样性热点及保护区(WDPA数据)的重叠面积。
研究结果部分呈现如下：
当前潜在分布
集合模型显示，N. glauca在全球范围内拥有广泛的潜在适生区，总面积约达3650万平方公里。这些区域大多与其现有的分布记录吻合，但模型也预测出一些目前尚无记录报告的高适生区，例如北非以及亚洲的南部和东部地区。这提示这些地区存在未来的入侵风险。
未来潜在范围动态
在2041-2060年的未来气候情景下，N. glauca的全球总适生面积预计将收缩（SSP2-4.5减少11.22%，SSP5-8.5减少12.55%），但其分布格局将发生显著的纬度性偏移。具体表现为适生区向高纬度地区，特别是北半球的欧洲、亚洲和北美北部扩张。而在南半球，适生区在南美洲西部有所增加，但在非洲和大洋洲则呈现持续的丧失，且低纬度地区的丧失尤为明显。这种“北增南减”的格局清晰地指示了气候变化驱动下的分布区极地转移趋势。
生物多样性保护区内的潜在分布
分析表明，N. glauca的适生区目前与全球所有被评估的生物地理界、生物多样性热点和保护区都存在不同程度的重叠。当前，平均约28%的生物地理界面积、46%的生物多样性热点面积以及23%的保护区面积处于气候适生区内，其中以澳大利亚界（生物地理界44.31%）、新北界（热点83.95%）和非洲热带界（保护区47%）的重叠比例最高。未来，在全球适生区整体收缩的背景下，各区域的命运截然不同：印马界和非洲热带界的适生区预计将大幅减少（约45-46.5%），其内的热点和保护区也同样面临风险。与此形成鲜明对比的是，古北界和新北界是仅有的两个例外，其适生面积在未来（尤其是SSP5-8.5情景下）预计分别增加28.4%和20%。特别是在古北界，这种增加趋势同样体现在其内部的生物多样性热点和保护区中，意味着该区域内的保护地将面临日益增长的入侵压力。2.">
研究结论与讨论部分归纳如下：
本研究通过生态位模型揭示了入侵植物N. glauca在全球尺度上广泛且不均匀的潜在分布格局。尽管未来气候变化可能导致其全球总适生面积略有收缩，但一个关键的发现是分布区将发生显著的极地转移，尤其在北半球的古北界和新北界，其适生面积将明显增加。这一变化趋势与多种入侵植物的预测模式一致。
研究最具警示意义的发现在于生物多样性保护区的脆弱性。相当大比例的保护热点和保护区目前已处于N. glauca的潜在入侵范围内，而位于古北界的这些关键区域在未来将变得更加适宜该物种生存。考虑到N. glauca生长迅速、能形成密集灌丛并排挤本地植被的入侵特性，这对其保护对象的生态完整性构成了直接威胁。
因此，该研究不仅为这种特定入侵物种的防控提供了关键的空间决策信息，更在方法论和保育实践上强调了“区域特异性评估”的核心重要性。全球尺度的评估可能掩盖重要的局部适生模式，而基于生物地理界的区域分析则能精准识别高风险区域，例如当前需要重点关注非洲南部、澳大利亚南部和北美南部，未来则需警惕北欧地区。这呼吁保护管理者和政策制定者必须将此类细尺度的入侵风险评估纳入保护规划，以便实施更具针对性的早期监测、生物安全措施和综合管理策略，从而在全球变化的背景下，更有效地守护生物多样性最后的堡垒。
