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科研进展

昆明植物所在喜马拉雅-横断山区草本植物对气候变化响应研究方面取得进展

文章来源:中国西南野生生物种质资源库  |  发布时间:2019-03-14  |  作者:何谐,高连明  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  全球气候变化是当今世界备受关注的问题。过去一个多世纪来,极端气候事件明显增多,严重影响了生物多样性的分布格局和生态系统服务功能。根据预测,未来几十年气温上升速度会更快,可能会导致大量物种丧失。喜马拉雅-横断山地区是全球生物多样性热点地区,物种多样性、特有性和生境复杂性高。研究表明,气候变暖使得大量植物向高纬度和高海拔迁移,而高海拔分布的草本植物对气候变化更为敏感,可能面临更大的生存威胁。然而,分布于该区域的高山草木植物如何响应全球气候变化,其分布区从过去到现在发生了怎样的变化,在未来气温升高的情景下又如何变化? 

  中国科学院昆明植物研究所植物多样性与基因组学团队李德铢研究员和植物多样性演化和生态适应团队高连明研究员领导的小组,通过与昆明植物所民族植物学团队杨雪飞研究员、美国哥伦布大学Kevin Burgess教授、英国爱丁堡皇家植物园Antje Ahrends 博士等合作,选择喜马拉雅-横断山地区高山植物类群绿绒蒿属(Meconopsis),蓝钟花属(Cyananthus)和报春花属(Primula)的17个代表性物种为研究对象,基于百年来标本采集数据和物种分布模型模拟分析,探究高山草本植物在全球变化情景下的分布区变迁和海拔变化,为区域高山草本植物的保护提供科学依据。根据标本记录的海拔数据分析显示,绿绒蒿属物种在过去一个世纪沿海拔有显著的上升(沿海拔平均上升了约300米)。基于物种标本数据的分布点信息,结合当前和2070年的气候数据,运用物种分布模型模拟了各物种当前和未来(2070)的分布区,并定量分析了其分布区变化。结果显示,在全球气候变暖的情景下所有物种在未来均有向高海拔、高纬度和西向迁移的变化趋势,但不同模型模拟的面积变化大小存在差异。此外,分布区面积变化在物种间也存在差异,多数物种在2070年的潜在分布区会扩大,但分布于高纬度物种的潜在分布区则会减小。如果气温持续升高,分布于高海拔和高纬度的物种可能存在灭绝的威胁,在制定保护对策时应给予更多关注。本研究不仅揭示了喜马拉雅-横断山区高山草本植物响应全球气候变化的趋势,而且对该地区高山植物的保护提供了重要的科学数据支撑。 

  最近,相关研究成果分别以“Distributional responses to climate change for alpine species of Cyananthus and Primula endemic to the Himalaya–Hengduan Mountains”“Upward elevation and northwest range shifts for alpine Meconopsis species in the Himalaya–Hengduan Mountains region”为题发表于Plant DiversityEcology and Evolution上。硕士研究生何谐为文章的第一作者,高连明研究员和李德铢研究员为文章的通讯作者。该研究主要得到中科院战略性科技先导专项(B类)(XDB31010000)、国家重大科学研究计划项目(2014CB954100)和中国科学院国际人才计划(2017VBB0008)的支持。 

  文章链接1 

  文章链接2 

 

1 单个气候模型预测的蓝钟花属和报春花属物种2070年的分布区变化 

 

2 三个气候模型预测的绿绒蒿属物种2070年的分布区变化 

 

3 绿绒蒿属七个物种的历史海拔变化 

(责任编辑:李雪)

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