文章导读

气候变化对全球植物生长和分布有着深远的影响，特别是对濒危树种[1]。秤锤树属 (Sinojackia) 是第一个由中国植物学家命名和发表的新属，目前该属所有种均为中国特有的国家二级重点保护野生植物[2]。已有的秤锤树属的分布预测研究因分类修订而存在数据代表性不足的问题，并且缺少种级水平的相关研究[3-4]。目前对于秤锤树属的模式种——秤锤树 (Sinojackia xylocarpa) 的地理分布范围、关键环境因子以及物种保护现状尚不清楚。

图1. 中国特有濒危树种秤锤树在野外的果实和群落照片

近期，来自南京师范大学生命科学学院的张光富教授在 Biology 期刊上发表文章，探究了气候变化对中国濒危树种秤锤树生境适宜性的影响。这项研究聚焦于中国特有濒危树种秤锤树属的模式种——秤锤树，主要根据最近的野外调查数据首次利用组合模型预测其潜在分布范围并识别影响其分布的关键环境因子。研究结果可为秤锤树的保护提供科学依据，同时可为秤锤树属其他种的保护提供参考。

研究内容

1. 影响秤锤树分布的主要环境因子

这项研究采用Biomod2平台构建了由6个单一模型构成的组合模型，根据因子的贡献率识别出影响秤锤树当前分布的最关键的前4个环境变量：最干旱季降水量 (61.0%)，最暖季均温 (9.6%)、最暖季降水量 (8.9%) 和海拔 (5.4%)，四者的累计贡献率近85%。

图2. 秤锤树对关键环境因子的响应曲线

2. 秤锤树不同气候情景下潜在适生区变化及保护空缺分析

模型预测显示：秤锤树当前适生区主要集中在江苏南部、安徽南部、湖北东部等地，中、高适生区的片段化明显。秤锤树的总适宜面积为697200 km²，占中国国土面积的7.26％。保护空缺分析表明：秤锤树仅有3.91％的适生区位于国家级以及省级自然保护区内，大多数秤锤树的适生区未得到有效保护。

秤锤树在末次间冰期的适生区面积为638400 km²，比当前适宜面积减少8.43％；在全新世中期其适生区面积为645000 km²，比当前适宜面积减少7.49％。这两个时期的秤锤树主要集中分布在江苏南部、安徽南部等地，但前一时期的生境相对连续，而后一时期的生境相对破碎。

在未来6个气候情景下，秤锤树平均适宜面积为620700 km²，与当前适宜面积相比减少10.97％。除2070-RCP8.5情景下适宜面积增加外，其余5个情景下均减少，这说明未来气候变化将对秤锤树的生存产生不利影响。

3. 不同气候情境下秤锤树质心迁移

秤锤树适生区质心呈现一种蜿蜒迁移模式，从末次间冰期到全新世中期，分布质心先向西南随后向东南迁移。从当前到未来秤锤树的质心总体向东北方向迁移，这表明随着气候变暖秤锤树将向更冷的地区移动。

研究总结

这项研究构建了一个由6个模型构成的组合模型，并预测了秤锤树在不同气候情景下的潜在分布。结果表明当前秤锤树主要分布在中国东南部多个省份，适宜面积比已知的要大；保护空缺分析显示其大部分适生区在国家和省级自然保护区外。此外，未来气候变化会对秤锤树适生区面积和栖息地完整性产生不利影响。

本文第一作者为南京师范大学2022级国家生物科学拔尖学生培养基地本科生胡陈烨，通讯作者为南京师范大学张光富教授。该项工作得到了江苏省林业局省重点保护野生植物调查与评估项目的资助。

原文出自 Biology 期刊：https://www.mdpi.com/3228562

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/biology

参考文献

[1] Ding, Y.L.; Shi, Y.T.; Yang, S.H. Molecular regulation of plant responses to environmental temperatures. Mol. Plant.2020, 13, 544–564.

[2] Hu, H.H. Sinojackia, a new genus of Styracaceae from southeastern China. J. Arnold Arbor. 1929, 9, 130–131.

[3] Yang, T.; Wang, S.T.; Wei, Z.X.; Jiang, M.X. Modeling potential distribution of an endangered genus (Sinojackia) endemic to China. Plant Sci. J. 2020, 38, 627–635.

[4] Zhu, S.; Wei, X.F.; Lu, Y.X.; Zhang, D.W.; Wang, Z.F.; Ge, J.; Li, S.L.; Song, Y.F.; Yi, X.G.; Zhang, M.; Xue, J.Y.; Duan, Y.F. The jacktree genome and population genomics provides insights for the mechanisms of the germination obstacle and the conservation of endangered ornamental plants. Hortic. Res.2024, 11, uhae166.

Biology 期刊介绍

主编：Jukka Finne, University of Helsinki, Finland; Andrés Moya, University of Valencia and CSIC, Spain

期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。期刊被 Scopus、SCIE (Web of Science)、PubMed 等重要数据库收录。

2023 Impact Factor：3.6 (JCR Q1*) 

2023 CiteScore：5.7 (Q1**) 

Time to First Decision：16.4 Days 

Acceptance to Publication：2.5 Days 

* JCR Q1 at "Biology"

** CiteScore Q1 at "General Agricultural and Biological Sciences"