综述:新热带灵长类气候稳定性区域

《Mammal Review》:Regions of Climatic Stability for Neotropical Primates

【字体: 时间:2026年03月09日 来源:Mammal Review 4.4

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  本文通过生态位模型(ENM)识别了未来气候情景下新热带灵长类的气候稳定区(macrorefugia),发现亚马逊和部分安第斯地区是关键区域。研究指出,这些稳定区与物种丰富度和特有性格局高度重叠,是生物多样性保护的关键。文中评估了模型不确定性,并提出应将气候稳定区纳入优先保护策略,以应对气候变化对灵长类的威胁。

  
1 引言
绘制气候稳定性区域是面对持续气候变化、维持和保育生物多样性丰富环境的关键策略。新热带灵长类是对气候变迁最为敏感的类群之一。当前,42.9%的新热带灵长类物种被世界自然保护联盟(IUCN)列为受威胁物种,而约86%的新大陆灵长类预计将面临平均3°C的变暖,这可能显著缩减其地理分布范围并削弱其提供关键生态系统服务的能力。因此,识别和绘制气候稳定区域已成为生物多样性保育的战略性方法。生态位模型(ENM)有助于评估物种分布随时间的变化,是识别许多物种或整个群落适宜气候公共区域的重要工具。本研究旨在:(1)识别新热带地区在时间尺度上(1970–2000年和2061–2080年)的气候稳定区域;(2)考察气候稳定性与灵长类特有性及物种丰富度模式之间的关系;(3)评估与建模组件相关的不确定性。
2 材料与方法
本研究针对92种新世界灵长类动物构建了生态位模型。物种分布数据来源于多个公共数据库,并利用IUCN分布图进行过滤和验证。建模使用了19个生物气候变量,并应用了九个大气-海洋环流模型(AOGCMs)以及两个共享社会经济路径(SSPs):代表中等挑战的SSP2-4.5和代表高挑战的SSP5-8.5。研究采用了六种不同的建模算法来构建集成模型,并使用Jaccard指数评估模型性能。气候稳定性通过比较当前和未来条件下每个栅格对每个物种的适宜性来定义。模型预测中的不确定性通过分层方差分析(ANOVA)进行评估,分析了物种、建模算法、气候模型和情景对气候适宜性方差的贡献。此外,使用IUCN提供的分布图计算了加权特有性,以分析其与气候稳定性的相关性。
3 结果
研究发现,高气候稳定性区域主要分布在亚马逊地区和中美洲部分区域(如巴拿马和哥斯达黎加一小部分)。在SSP2-4.5情景下,这些区域约有20%–25%的分析物种预计能在其当前分布区内保持有利的气候条件而持续存在。在更为悲观的SSP5-8.5情景下,稳定区域内物种比例下降(17%–19%),且这些区域空间上更加破碎化。中等气候稳定性的区域位于巴西东部的大西洋森林、巴西南部、玻利维亚北部、亚马逊森林部分区域以及中美洲。气候稳定性较低的区域则主要与较干旱的地区(如巴西塞拉多和查科)相关。方差分析表明,物种间的变异是气候适宜性方差的最大来源(平方和SS中位数占48.41%),而建模算法与物种的交互作用也贡献了显著的变异(SS范围18%–76%)。相比之下,气候模型及其情景(AOGCM [SSP])的方差贡献最小(中位数0%,范围0%–5%)。研究还发现,特有性最高的地区分布在哥伦比亚、巴拿马、大西洋森林和亚马逊盆地部分区域。气候稳定性与特有性在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下均呈现显著正相关,且最高的特有性值出现在中等稳定性区域。
4 讨论
本研究表明,新热带灵长类的气候稳定区主要集中在美洲的热带森林地区,特别是亚马逊和大西洋森林生物群落。这些地区不仅拥有高度的灵长类多样性,而且预计在未来能维持相对稳定的气候条件,可作为物种(特别是分布区狭窄或扩散能力有限的物种)的气候避难所(refugia),支持其在气候变化背景下的长期生存。这一模式与其他类群(如鸟类、哺乳动物和植物)在全球尺度上的研究结果一致,表明中等气候稳定性是形成特有性格局的关键因素,它在防止狭域谱系灭绝和促进多样化之间达到了平衡。研究强调了将这些气候稳定区纳入保护网络优先事项的重要性,例如在大西洋森林等高度破碎化的景观中,需建立生态廊道以促进稳定区之间的扩散。然而,即使存在气候避难所,大多数物种仍然高度脆弱,人为活动如土地转化和狩猎构成了持续威胁。对模型不确定性的分析揭示,物种间的差异是预测不确定性的主要来源,而不同建模算法间的差异主要出现在物种分布区的边缘或物种丰富度较低的区域。气候模型间的差异则很小。这强调了在保护规划中需要明确整合不确定性,并针对不同区域(如相对完整的亚马逊与高度破碎的大西洋森林)制定差异化的保护策略。未来的研究可以整合机制模型、种群数据和扩散限制等因素,以提高预测的生态真实性。总之,识别具有高生物多样性、低预测不确定性和长期气候稳定性的区域,为更有针对性和有效的保护工作提供了基础,有助于在快速变化的世界中增强灵长类物种的长期存续。
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