世界上的针叶树因气候变化而濒临灭绝

位于美国罗德岛州普罗维登斯布朗大学()——一项新的研究发现,气候变化将使很多针叶树种产于世界各地的小岛的道路上灭绝,到2070年,即使允许一些现实的空间范围内的气候条件这些物种可能能够承受。

由布朗大学的研究人员领导的这项研究发现，根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)对未来全球变暖的预测，研究涉及的55种针叶树(包括冷杉和松树)中，多达四分之一将面临灭绝。研究发现，最危险的物种往往是那些原产于较小岛屿的物种，在面积小于2万平方公里的岛屿上，灭绝风险迅速上升。

布朗大学环境与社会研究所副所长、该研究报告的合著者多夫·萨克斯说:“我们的研究表明，相对较小的岛屿上土生土长的物种正面临着气候变化带来的巨大危险，而且这种危险很快就会到来。”“但这项工作也帮助我们确定哪些物种面临的风险最大，哪些最少，这有助于优先保护。”

这项发表在《自然气候变化》杂志上的研究采用了一种研究灭绝风险的新方法。传统上，研究人员评估风险的方法是观察一个物种在其自然生存范围内的气候条件范围，并假设这些是该物种能够承受的气候极限。但在这项新研究中，研究人员希望利用一种可能更现实的估计，来评估物种能够应对的气候条件。

“如果你只观察当地环境，并以此为风险模型，你就会得出结论，小岛上的一切都是注定的，”萨克斯说，他是布朗大学的生态学和进化生物学教授。“但我们知道，这些物种中有许多在过去的气候变化中幸存了下来，所以我们在这里想做的是，如果需要的话，想想这些物种可能在什么样的条件下茁壮成长。”

为了做到这一点，研究人员使用了已知某个特定物种的成员在其本土范围之外生存和繁衍的数据。针叶树是草坪和花园中最受欢迎的植物，这意味着有大量的记录表明，在不同的气候条件下，个别树木和种群都生活在远离其本土岛屿的地方。

关于这些物种生活在何处的数据使研究人员能够为该物种构建三类气候生态位。首先是已实现的生态位，它由一个物种的自然范围内的气候条件组成。其次是基本生态位，它包括在一个物种的原生范围之外的条件，在这些条件下，植物能够很好地繁殖，足以维持一个种群。研究人员通过寻找可能是第一次在园艺上种植的物种能够泄漏到野外并建立繁殖种群的实例确定了这一点。第三个是耐受性生态位——单个植物可以生存，但不能以维持种群的速度繁殖的条件。换句话说，被推到容忍生态位的物种正在走向灭绝。

在为每个物种建立了生态位分类之后，研究人员利用IPCC对未来气候变化的估计来判断哪些物种处于灭绝的危险之中。研究发现，在IPCC最极端的气候情景下，23.6%的物种将不在它们的基本生态位之外，Sax指出，考虑到我们目前的碳排放水平，这也是最有可能的情景。分析显示，有些物种甚至超出了它们的耐受范围。Sax说，重要的是，对扩大的生态位的估计有助于了解哪些特定物种处于危险之中，哪些没有，哪些可能对保护很重要。

“一开始，我们很受鼓舞地发现，大多数物种在它们的气候环境中都有很大的活动空间，”萨克斯实验室的研究人员、该研究的合著者凯尔罗森布莱德(Kyle Rosenblad)说。“但令人担忧的是，所有这些回旋余地仍然不足以缓冲其中一些国家预测的气候变化。”

例如，研究表明，加那利岛松树预计将保持在它的基本生态位内——人们发现，在这种气候条件下，它可以在其自然生长范围之外进行自我繁殖——这表明，它可能不会灭绝。另一个极端是百慕大雪松，预计它不仅会被挤出它的基本生态位，甚至它的容忍生态位。这意味着在它的本土百慕大岛上，没有任何地方可以让这种物种的个体生存。

第三类包括诺福克岛松树，它原产于南太平洋的诺福克小岛。诺福克郡未来的气候条件预计将在该物种的基本生态位之外，但在其耐受生态位之内。这意味着个体仍然能够在某些地方生存，但是没有人类的帮助它们将无法繁殖。这使得灭绝在没有人类干预的情况下不可避免。

“我们发现了一系列的物种，它们看起来都很好，”萨克斯说。“它们还活着，你甚至可以看到一些幼苗。但由于它们不能充分繁殖来维持自己的种群数量，它们实际上将走上灭绝的道路。”

Sax说，通过确定濒临灭绝的物种，这项研究可能有助于通过工程解决方案，如灌溉或其他策略，直接拯救它们。通过鉴定有良好生存机会的物种，这项研究可以帮助集中精力保护它们的栖息地。这不仅对针叶树有利，对更广泛的其他植物物种也有利。

萨克斯说:“如果你保护对这些针叶树有益的地区，你也保护了对其他植物物种有益的地区。”