國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)現(xiàn)狀及潛在分布區(qū)預(yù)測(cè)分析

余江洪 秦菲 薛天天 張文笛 劉琴 安明態(tài) 于勝祥

摘要：野生植物是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，中國(guó)是野生植物種類(lèi)最豐富的國(guó)家之一。研究國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的分布特征、保護(hù)現(xiàn)狀以及潛在分布區(qū)，對(duì)于制定與支持生物多樣性保護(hù)策略具有重要意義。該研究基于1 032種（隸屬于129科315屬）國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物，利用前5%豐富度算法識(shí)別其熱點(diǎn)地區(qū)，并與自然保護(hù)區(qū)疊加評(píng)估其保護(hù)成效、確定保護(hù)空缺，進(jìn)而運(yùn)用MaxEnt模型預(yù)測(cè)了國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的潛在分布區(qū)分布與變化趨勢(shì)。結(jié)果表明：（1）中國(guó)南部和西南部是國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物物種豐富度最高的地區(qū)，尤其是四川中部、云南南部和東南部、廣西北部、廣東北部與海南。（2）熱點(diǎn)網(wǎng)格的保護(hù)成效分析表明，171個(gè)（85.50%）熱點(diǎn)網(wǎng)格得到了有效保護(hù)（含80.50%的物種），29個(gè)（14.50%）熱點(diǎn)網(wǎng)格未得到自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)（含51.20%物種）。（3）通過(guò)比較當(dāng)前與未來(lái)氣候變化下國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的潛在分布區(qū)分布，發(fā)現(xiàn)未來(lái)潛在分布區(qū)將向西藏東南部、廣西西南部、廣東南部以及福建南部等地?cái)U(kuò)張，而向環(huán)四川盆地、云南南部和貴州南部等地縮減。因此，需要加強(qiáng)這些區(qū)域生物多樣性的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，持續(xù)關(guān)注氣候變化對(duì)該區(qū)域國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的影響?；谠撗芯克_定的熱點(diǎn)網(wǎng)格、保護(hù)成效以及潛在分布區(qū)的分析結(jié)果，可為國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物多樣性優(yōu)先保護(hù)區(qū)的確定和保護(hù)政策的制定提供有力的數(shù)據(jù)支持與參考。

關(guān)鍵詞： 分布格局， 熱點(diǎn)地區(qū)， 保護(hù)成效， 空缺分析， 潛在分布區(qū)， 氣候變化

中圖分類(lèi)號(hào)：Q948? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1000-3142（2023）08-1404-10

Conservation status and prediction analysis of potential distribution of National Key Protected Wild Plants

YU Jianghong1，2， QIN Fei2，3， XUE Tiantian2，3， ZHANG Wendi2，3， LIU Qin2，4，?AN Mingtai1*， YU Shengxiang2，3*

（ 1. College of Forestry， Guizhou University， Guiyang 550025， China; 2. State Key Laboratory of Systematic and Evolutionary Botany， Institute of Botany， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100093， China; 3. University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049; 4. College of Forestry， Central South University of Forestry and Technology， Changsha 410004， China ）

Abstract：Wild plants are an important part of the natural ecological system， and China is one of the countries with the most abundant wild plant species. It is of great significance to study the distribution characteristics， protection status and potential distribution areas of National Key Protected Wild Plants for supporting and formulating biodiversity conservation strategies. Based on1 032 species （belonging to 315 genera， 129 families） of National Key Protected Wild Plants， this study used the top 5% richness algorithm to identify hotspots，and superimposed with nature reserves to evaluate the conservation effectiveness and determine conservation gaps of current nature reserves. Furthermore， this study used maximum entropy （MaxEnt） model to predict the potential distribution and range shifts of National Key Protected Wild Plants. The results were as follows： （1） The areas with the highest species richness of the National Key Protected Wild Plants mainly confined to the south and southwest of China， especially in central Sichuan， southern and southeastern Yunnan， northern Guangxi， northern Guangdong and Hainan. （2） The conservation effectiveness of hotspot grids showed that 171 （85.50%） hotspot gridswere efficient protection （including 80.50% of total species）， and 29 hotspot grids （14.50%） were not effectively protected （including 51.20% of total species）. （3） By comparing the potential distribution area of National Key Protected Wild Plants under current and future climate scenarios， it is found that potential distribution area would expand to southeastern of Xizang， southwestern Guangxi， southern Guangdong， and southern Fujian in the future， while those around Sichuan Basin， southern Yunnan and southern Guizhou would shrink. Therefore， it is necessary to strengthen the dynamic monitoring of biodiversityand pay continuous attention to the impact of climate change on National Key Protected Wild Plants in the region. Based on the analysis results of hotspot grids， conservation effectiveness and potential distribution areas identified in this study， strong data support and reference can be provided for the identification of diversity priority protected areas for National Key Protected Wild Plants and the formulation of conservation policies.

Key words： distribution pattern， hotspots， conservation effectiveness， gap analysis， potential distribution area， climate change

野生植物是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是國(guó)家重要的戰(zhàn)略物資。保護(hù)野生植物資源是人類(lèi)實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全和資源安全的重要保障（周志華和金效華，2021），尤其是包含眾多瀕危物種的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物，是當(dāng)前生物多樣性保護(hù)的核心部分?！秶?guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》（第一批）［以下簡(jiǎn)稱《名錄》（第一批），1999年］的公布極大地推動(dòng)了中國(guó)植物多樣性的保護(hù)工作（李志平和唐小平，2006；苑虎等，2009；權(quán)佳等，2009；彭隆等，2013）；2021年國(guó)家頒布了調(diào)整后的《國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》［以下簡(jiǎn)稱《名錄》（2021版）］。但是，目前還缺乏對(duì)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的分布格局、多樣性熱點(diǎn)、保護(hù)成效以及氣候變化對(duì)其分布影響等方面的研究，為提升其保護(hù)成效、支持保護(hù)優(yōu)先管理與決策制定，急需開(kāi)展相關(guān)研究。

在保護(hù)資源有限的前提下，盡可能地保護(hù)更多的物種，是當(dāng)前生物多樣性保護(hù)工作的重要目標(biāo)（Zhao et al.， 2016）。生物多樣性熱點(diǎn)識(shí)別和空缺分析是確定生物多樣性保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域、評(píng)價(jià)保護(hù)區(qū)的保護(hù)狀況和提升保護(hù)成效最常用的分析手段（Myers， 1988; Scott et al.， 1993; Myers et al.， 2000; Xu et al.， 2017）。關(guān)于本地物種、特有物種或?yàn)l危物種的生物多樣性熱點(diǎn)已有了較為充分的研究（Prendergast et al.， 1993; Brooks et al.， 2006; Jenkins et al.， 2013; Zhang et al.， 2015），而關(guān)于新版國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的熱點(diǎn)區(qū)域研究仍較為缺乏。

自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)生物多樣性和維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要途徑之一（黃志強(qiáng)等，2014），是保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物物種及其生境最為直接有效的方式（陳雅涵等，2009）。國(guó)內(nèi)依據(jù)《名錄》（第一批）進(jìn)行了較多的就地保護(hù)評(píng)估。例如，蔣明康等（2006）基于文獻(xiàn)資料對(duì)306個(gè)植物種或類(lèi)群進(jìn)行了就地保護(hù)評(píng)價(jià)；苑虎等（2009）以文獻(xiàn)資料為基礎(chǔ)，在全國(guó)尺度上分析了《名錄》（第一批）中所列物種的就地保護(hù)狀況，研究結(jié)果表明國(guó)家自然保護(hù)區(qū)保護(hù)了國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物237種（含變種），占總數(shù)的80.07%。相關(guān)工作極大地促進(jìn)和提升了國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物《名錄》（第一批）的保護(hù)成效。有關(guān)《名錄》（2021版）的研究卻很少開(kāi)展，僅楊永等（2021）對(duì)《名錄》（2021版）中的裸子植物分布格局以及保護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行了一定分析。除此之外，新版名錄所涉及物種的整體保護(hù)狀況仍然缺乏相對(duì)全面的了解。

氣候變化或?qū)⒊蔀?1世紀(jì)生物多樣性的最大威脅之一（Solomon et al.， 2009; Dawson et al.， 2011），許多物種分布和種群數(shù)量的變化都與氣候變化密切相關(guān)（Jiang et al.， 2016）。地處東亞季風(fēng)區(qū)的中國(guó)，是世界上氣候變化最為脆弱的地區(qū)之一（吳紹洪和趙東升，2020）。因此，評(píng)估氣候變化對(duì)物種分布格局的影響對(duì)于生物多樣性的保護(hù)至關(guān)重要（Ferrier， 2002; Graham et al.， 2004）。近年來(lái)，物種分布模型快速發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用于預(yù)測(cè)植物物種的空間分布（Kumar & Stohlgren， 2009; Adhikari et al.， 2012）、珍稀瀕危物種的適宜生境（Li et al.， 2020）、物種多樣性的空間格局（Graham et al.， 2006）以及評(píng)估全球氣候變化對(duì)物種分布的影響（Li et al.， 2015; 張華等，2020）等方面。目前，在氣候變化的背景下，關(guān)于國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物在氣候變化下潛在分布區(qū)變化的研究?jī)H限于少數(shù)物種的預(yù)測(cè)分析（張琴等，2017；王國(guó)崢等，2020；張央等，2021），尚缺乏對(duì)絕大部分的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的當(dāng)前與未來(lái)的潛在分布區(qū)的全面了解。

本研究以國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物為對(duì)象，基于大量精準(zhǔn)的地理分布數(shù)據(jù)，開(kāi)展全國(guó)層面的物種豐富度分布格局研究，采用最大熵模型（MaxEnt）進(jìn)行潛在分布區(qū)的預(yù)測(cè)分析，進(jìn)而科學(xué)、合理地評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)成效與保護(hù)空缺。擬探討以下問(wèn)題：（1）研究國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物物種豐富度的空間分布格局，并識(shí)別其多樣性熱點(diǎn)；（2）科學(xué)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)成效與保護(hù)空缺；（3）比較國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物在當(dāng)前與未來(lái)氣候條件下的潛在分布區(qū)差異并研究其變化趨勢(shì)；（4）討論在氣候變化背景下國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)與管理對(duì)策。

1材料與方法

1.1 物種名錄篩選和分布數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

本研究基于國(guó)家林業(yè)和草原局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2021年發(fā)布的《名錄》（2021版），包括455種、40類(lèi)野生植物?！睹洝罚?021版）雖然有了很大的改進(jìn)和更新，但仍有一些物種存在明顯的分類(lèi)學(xué)問(wèn)題，有待進(jìn)一步探討，如西藏柏木（Cupressus torulosa）（楊永等，2021）和一些近年來(lái)基于栽培植株發(fā)表的蘭科新種［如春花獨(dú)蒜蘭（Pleione × kohlsii）］。因此，本研究在確定研究對(duì)象時(shí)，主要參考《名錄》（2021版），排除了分類(lèi)地位不明確、無(wú)分布記錄的物種。本次研究最終共涉及國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物1 032種，隸屬于129科315屬。

本研究基于上述所確定的物種名錄，從中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館（CVH， http：//www.cvh.ac.cn/）、Flora of China、省級(jí)和地方植物志、重要區(qū)系或區(qū)域名錄獲取物種分布數(shù)據(jù)，并下載整合了近年來(lái)發(fā)表的新種、新記錄種等；刪除了缺少具體分布信息的記錄，保留有精確經(jīng)緯度數(shù)據(jù)或詳細(xì)分布信息的數(shù)據(jù)，參照《中國(guó)地名錄》（國(guó)家測(cè)繪局地名研究所，1997），對(duì)具有詳細(xì)分布地點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行地標(biāo)化處理使其轉(zhuǎn)化為具有詳細(xì)經(jīng)緯度信息的數(shù)據(jù)；結(jié)合物種的省級(jí)分布信息，對(duì)以上分布數(shù)據(jù)進(jìn)行核查、篩選，去除栽培記錄和錯(cuò)誤鑒定的信息；構(gòu)建了包括1 032種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的92 014條具有經(jīng)緯度分布信息的地理分布數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)包含物種名、拉丁名、屬名、科名、經(jīng)緯度、分布省、分布縣、海拔、保護(hù)等級(jí)和數(shù)據(jù)來(lái)源等基本信息。

1.2 物種豐富度空間分布格局和多樣性熱點(diǎn)識(shí)別

以分辨率為50 km × 50 km的網(wǎng)格為空間單元，將中國(guó)陸地區(qū)域劃分為3 986個(gè)網(wǎng)格，運(yùn)用物種豐富度算法計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格中出現(xiàn)的物種種類(lèi)，以分析國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的分布格局（Prendergast et al.， 1993）。前人研究表明，前5%是常用且普遍接受的閾值（黃建華等，2014；Zhao et al.， 2016; Shrestha et al.， 2019）。因此，將物種豐富度最高的前5%的網(wǎng)格定義為國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物物種豐富度的熱點(diǎn)。

1.3 保護(hù)成效和保護(hù)空缺

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的自然保護(hù)區(qū)名錄（http：//www.mee.gov.cn）和世界自然保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//www.protectedplanet.net/）的文件，繪制了中國(guó)自然保護(hù)區(qū)圖層，包括464個(gè)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)和806個(gè)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)。利用ArcGIS v.10.6軟件將所確定的熱點(diǎn)網(wǎng)格與自然保護(hù)區(qū)（國(guó)家級(jí)和省級(jí)）圖層疊加，評(píng)估當(dāng)前保護(hù)網(wǎng)格對(duì)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)成效，并確定保護(hù)空缺。當(dāng)熱點(diǎn)網(wǎng)格分布有自然保護(hù)區(qū)時(shí)，則認(rèn)為該網(wǎng)格中的物種受到保護(hù)，否則即為保護(hù)空缺（Hou et al.， 2010; Chi et al.， 2017; Yang et al.， 2021; Xue et al.， 2021）。我們最終統(tǒng)計(jì)了熱點(diǎn)網(wǎng)格、保護(hù)成效和保護(hù)空缺中國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的種類(lèi)。

1.4 氣候數(shù)據(jù)獲取及處理

研究中所使用的環(huán)境變量包括氣候因子和地形因子（海拔）。當(dāng)前（1960—1990年， version 1.4）和未來(lái)（2070， CMIP5）的19個(gè)氣候因子從WorldClim數(shù)據(jù)庫(kù)（https：//www.worldclim.org/）中下載。其中，19個(gè)氣候數(shù)據(jù)在ArcGIS v.10.6中使用掩膜剪裁工具裁剪并提取到中國(guó)的氣候數(shù)據(jù)，然后將其轉(zhuǎn)換為ASCⅡ格式的數(shù)據(jù)。未來(lái)的氣候數(shù)據(jù)選擇IPCC第5次評(píng)估報(bào)告中BCC-CSM 1-1模型下未來(lái)四種氣候變暖情景中代表CO2最低和最高排放情景的RCP2.6和RCP8.5。海拔數(shù)據(jù)從DIVA-GIS（http：//www.diva-gis.org）數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取。

在最大熵模型構(gòu)建時(shí)，環(huán)境變量的多重共線性可能會(huì)導(dǎo)致模型過(guò)度擬合（Graham，2003; Pearson et al.， 2006），從而影響擬合結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，本研究對(duì)構(gòu)建模型的氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，利用SPSS 13.0軟件對(duì)環(huán)境變量進(jìn)行多重共線性分析、檢驗(yàn)變量之間的相關(guān)性，當(dāng)2個(gè)變量相關(guān)性≥0.85時(shí)，僅保留對(duì)預(yù)測(cè)概率貢獻(xiàn)較大的變量并用于模型運(yùn)算。經(jīng)過(guò)相關(guān)性分析后，最終篩選出9個(gè)環(huán)境變量：bio2（平均晝夜溫差）、bio3（等溫性）、bio6（最冷月最低溫度）、bio7（年溫度變化差值）、bio8（雨季平均溫度）、bio12（年降雨量）、bio15（降雨量變異系數(shù)）、bio17（最干季降雨量）和海拔。

1.5 潛在分布區(qū)預(yù)測(cè)分析

本研究采用最大熵算法（MaxEnt v.3.4.1）對(duì)當(dāng)前和未來(lái)氣候條件下國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的潛在分布區(qū)進(jìn)行建模。物種分布點(diǎn)小于5會(huì)導(dǎo)致模型的預(yù)測(cè)結(jié)果不可靠，我們僅對(duì)分布點(diǎn)大于或等于5的物種進(jìn)行模型運(yùn)算（Pearson， 2006; Tang et al.， 2018），772種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物用于MaxEnt模型的預(yù)測(cè)分析。

基于MaxEnt模型的預(yù)測(cè)分析，我們使用了兩種方法來(lái)構(gòu)建模型，即對(duì)有5～29個(gè)分布點(diǎn)的物種采用刀切法（Pearson， 2006），對(duì)大于等于30個(gè)分布點(diǎn)的物種采用交叉驗(yàn)證法（Tang et al.， 2018）。我們將75%的分布數(shù)據(jù)設(shè)置為訓(xùn)練集，其余25%設(shè)置為測(cè)試集，其他設(shè)置設(shè)為默認(rèn)值。模型預(yù)測(cè)的結(jié)果采用受試者工作曲線（receiver operating characteristic curve， ROC曲線）進(jìn)行檢驗(yàn)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為ROC曲線與橫坐標(biāo)所圍面積（AUC值）（Kumar et al.， 2014），AUC值為0.50～1，其中0.70～1表示模型性能好或極好（Swets， 1988）。為了保證預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，僅選取AUC值大于0.70的物種進(jìn)行后續(xù)分析。利用ArcGIS v.10.6軟件提取分辨率為10 min的不同網(wǎng)格單元內(nèi)的各個(gè)物種的適生值（0～1），適生值越高代表物種在該地區(qū)存在的概率越大。Yang等（2013）研究表明，適生值大于0.40為中度潛在分布區(qū)或高度潛在分布區(qū)。因此，我們將同一網(wǎng)格中不同物種大于0.40的適生值進(jìn)行求和得到每個(gè)網(wǎng)格最終的適生值，以呈現(xiàn)最終的結(jié)果。

2結(jié)果與分析

2.1 物種豐富度及熱點(diǎn)的分布格局

國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物物種豐富度空間分布格局的研究表明，68.70%的網(wǎng)格分布有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物，物種豐富度最高的網(wǎng)格主要集中分布在中國(guó)西南部和南部，包括四川中部、云南南部和東南部、廣西北部、廣東北部、海南等（圖1：A）。根據(jù)前5%豐富度算法共確定了200個(gè)多樣性熱點(diǎn)網(wǎng)格，這些熱點(diǎn)網(wǎng)格主要分布在中國(guó)西南部、南部以及東部地區(qū)，如四川中部、云南西北部、滇黔桂交界處（滇東南、桂西南和黔西南）、桂北黔南、鄂渝湘交界處、華東地區(qū)、廣東北部和中部地區(qū)與海南等地（圖1：B）。本研究所確定的熱點(diǎn)包括81.98%（846種）的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物（圖1：B）。

2.2 多樣性熱點(diǎn)的保護(hù)成效和空缺分析

保護(hù)成效分析結(jié)果表明，171（85.50%）個(gè)熱點(diǎn)網(wǎng)格被自然保護(hù)區(qū)所覆蓋，主要位于四川中部、云南西北部、滇黔桂交界處（滇東南、桂西南和黔西南）、桂北黔南、鄂渝湘交界處、廣東北部和中部地區(qū)與海南南部等地（圖2：A-C）。保護(hù)空缺分析結(jié)果顯示，29（14.50%）個(gè)熱點(diǎn)網(wǎng)格未被自然保護(hù)區(qū)覆蓋，被識(shí)別為保護(hù)空缺，包括529（51.23%）種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物。這些處于保護(hù)空缺的熱點(diǎn)網(wǎng)格主要分布在四川中部、滇黔桂交界處（滇東南、桂西南和黔西南）和華東地區(qū)（圖2：A-C）。

從全國(guó)來(lái)看，55.10%的網(wǎng)格分布有自然保護(hù)區(qū)，包括1 004（97.30%）種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物（圖2：A-C）。此外，針對(duì)物種來(lái)說(shuō)，28（2.70%）種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物完全沒(méi)有受到自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)，主要分布在新疆南部和北部、貴州西南部和中部等地（圖2：F）。

2.3 當(dāng)前與未來(lái)潛在分布區(qū)分析

預(yù)測(cè)分析結(jié)果顯示，AUC值大于0.70的物種有769種，平均AUC值為0.96。用于預(yù)測(cè)分析的772種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的格局與所有國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物分布格局基本一致（圖1：C）。因此，其潛在分布區(qū)預(yù)測(cè)結(jié)果可以反映國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的整體狀況。在當(dāng)前氣候情景下，高質(zhì)量的潛在分布區(qū)主要分布在中國(guó)南部，包括云南南部、廣西西南部、廣東沿海地區(qū)、海南和臺(tái)灣等地（圖1：D）。

未來(lái)在RCP2.6氣候情景下，高質(zhì)量的潛在分布區(qū)主要分布于中國(guó)南部，如云南中南部、廣西西南部、貴州西南部、廣東沿海地區(qū)、海南和臺(tái)灣（圖1：E），與當(dāng)前物種潛在分布區(qū)相比，在廣西西南部、貴州西南部、西藏東南部的分布區(qū)有明顯擴(kuò)張趨勢(shì)。在RCP8.5氣候情景下，西藏西南部和東南部、廣西與廣東南部以及福建、浙江沿海有高質(zhì)量的潛在分布區(qū)（圖1：F），與當(dāng)前氣候情景下的潛在分布區(qū)相比，在西藏東南部和西南部、云南西北部、廣西南部和中部、廣東西南部和中部與福建南部的分布區(qū)有明顯擴(kuò)張趨勢(shì)。而相比RCP2.6氣候情景下的潛在分布區(qū)，在西藏東南部和西南部、云南西北部、廣西東部、廣東西南部以及福建南部的分布區(qū)有明顯擴(kuò)張趨勢(shì)，但在貴州西南部與廣西西南部的分布區(qū)有衰減趨勢(shì)。

2.4 潛在分布區(qū)和多樣性熱點(diǎn)疊加分析

當(dāng)前潛在分布區(qū)預(yù)測(cè)結(jié)果與熱點(diǎn)網(wǎng)格疊加結(jié)果顯示，絕大多數(shù)熱點(diǎn)網(wǎng)格處于中低水平的潛在分布區(qū)，如四川中部、云南西北部、廣西北部、廣東西部、湖南西北部—湖北西南部、貴州北部以及浙江北部；僅有云南東南部和南部、海南的熱點(diǎn)網(wǎng)格處于較為適宜的潛在分布區(qū)（圖2：A）。

在RCP2.6氣候情景下，熱點(diǎn)網(wǎng)格也主要分布在中低水平的潛在分布區(qū)，與當(dāng)前潛在分布區(qū)中熱點(diǎn)網(wǎng)格的分布相似，集中分布在中國(guó)的西南、華中、華東以及中南地區(qū)等（圖2：B）。在RCP8.5氣候情景下，潛在分布區(qū)的空間分布與在RCP2.6氣候情景下的分布相似（圖2：C）。因此，熱點(diǎn)網(wǎng)格在RCP2.6與RCP8.5的氣候情景下的潛在分布區(qū)中的分布格局也相似。

2.5 當(dāng)前與未來(lái)氣候情況下潛在分布區(qū)變化分析

對(duì)比當(dāng)前潛在分布區(qū)與RCP2.6氣候情景下的潛在分布區(qū)發(fā)現(xiàn)：潛在分布區(qū)質(zhì)量在中國(guó)西南部有增加趨勢(shì)，包括貴州南部—云南東部—廣西西部的邊界、西藏東南部和西南部；而在陜西南部、四川東北部、重慶、湖北西部、云南南部、廣西北部、海南南部的分布區(qū)則呈現(xiàn)出減少趨勢(shì)（圖2：D）。將熱點(diǎn)網(wǎng)格與潛在分布區(qū)變化的圖層進(jìn)行疊加分析表明，熱點(diǎn)網(wǎng)格處于潛在分布區(qū)質(zhì)量增加的區(qū)域主要分布在云南東部—貴州南部—廣西西部的邊界地區(qū)，而熱點(diǎn)網(wǎng)格內(nèi)潛在分布區(qū)縮減最多區(qū)域是云南南部、廣西北部、海南南部（圖2：D）。

對(duì)比當(dāng)前潛在分布區(qū)與RCP8.5氣候情景下的潛在分布區(qū)發(fā)現(xiàn)：潛在分布區(qū)質(zhì)量在中國(guó)西部和南部沿海地區(qū)有增加趨勢(shì)，包括西藏西南部和東南部、廣西東南部、廣東南部—中部、福建南部沿海地區(qū)與海南北部；而在云南南部和西北部、貴州、環(huán)四川盆地、廣西北部—湖南南部—廣東北部的邊界交匯地區(qū)則呈現(xiàn)為縮減趨勢(shì)（圖2：E）。將熱點(diǎn)網(wǎng)格與潛在分布區(qū)變化的圖層進(jìn)行疊加分析顯示，熱點(diǎn)網(wǎng)格處于潛在分布區(qū)質(zhì)量增加的區(qū)域主要在廣東南部和中部地區(qū)，而熱點(diǎn)網(wǎng)格面臨潛在分布區(qū)質(zhì)量縮減的區(qū)域主要是環(huán)四川盆地、云南南部—東南部、貴州東部、廣西北部—湖南南部—廣東北部的邊界地區(qū)（圖2：E）。

對(duì)處于保護(hù)空缺的熱點(diǎn)網(wǎng)格，在RCP2.6氣候情景下，處于滇黔桂交界處的熱點(diǎn)網(wǎng)格，其潛在分布區(qū)質(zhì)量將明顯提高，其他區(qū)域的大部分熱點(diǎn)網(wǎng)格不管是RCP2.6還是RCP8.5的氣候情景下，將面臨潛在分布區(qū)質(zhì)量下降的風(fēng)險(xiǎn)（圖2：D-E）。

3討論與結(jié)論

3.1 國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物多樣性熱點(diǎn)的地理分布格局

國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物在空間上集中分布于中國(guó)的西南及華南等地，這與前人研究所確定的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的熱點(diǎn)區(qū)域是一致的（張殷波和馬克平，2008）。此外，應(yīng)俊生等（2001）研究的中國(guó)種子植物多樣性中心及熱點(diǎn)地區(qū)與本研究熱點(diǎn)地區(qū)部分覆蓋，而且基于更為精準(zhǔn)的物種分布數(shù)據(jù)還識(shí)別出一些新的多樣性中心，如海南和華東等地也為國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物重要的熱點(diǎn)區(qū)域?；诟叻直媛实木W(wǎng)格化分析，本研究還確認(rèn)了國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物多樣性熱點(diǎn)環(huán)四川盆地的分布式樣，這種環(huán)四川盆地的分布式樣在藥用植物物種多樣性的熱點(diǎn)分布格局中也被確認(rèn)過(guò)（Xia et al.， 2022）。除此之外，本研究所得到的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物多樣性熱點(diǎn)的分布格局與中國(guó)受威脅植物（Zhang et al.， 2015）、中國(guó)特有種子植物（Huang et al.， 2016）以及中國(guó)高等植物物種多樣性熱點(diǎn)（Zhao et al.， 2016）的分布格局有高度的一致性。這種分布格局的形成可能與西南地區(qū)地形的高度異質(zhì)性和適宜植物生長(zhǎng)發(fā)育的氣候條件有關(guān)，提供了更多的生態(tài)位，增加了物種形成和多樣化的可能性。因此，在國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的優(yōu)先保護(hù)工作中，既要考慮傳統(tǒng)上的植物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域，還應(yīng)重視基于高精度的植物分布大數(shù)據(jù)確認(rèn)的一些多樣性新熱點(diǎn)。

3.2 優(yōu)化保護(hù)網(wǎng)絡(luò)布局以提高針對(duì)性保護(hù)

自然保護(hù)區(qū)體系是保護(hù)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物最為有效的方式并發(fā)揮了重要作用（Xue et al.， 2021; Yang et al.， 2021）。本研究結(jié)果顯示，現(xiàn)有的自然保護(hù)區(qū)保護(hù)了97.30%的物種，85.50%的熱點(diǎn)地區(qū)有保護(hù)區(qū)的分布，這說(shuō)明當(dāng)前的自然保護(hù)區(qū)在國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)方面發(fā)揮了重要作用。然而，仍然有14.50%的熱點(diǎn)網(wǎng)格分布在當(dāng)前自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)之外，尤其是四川中部、云南南部和西北部、滇黔桂交界處、貴州東北部以及浙江北部等地，這些保護(hù)空缺地區(qū)包括了51.23%的國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物，且仍有28種完全未被自然保護(hù)區(qū)所保護(hù)。因此，今后需要在這些地區(qū)建立新的保護(hù)區(qū)以提高國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)成效。此外，考慮到國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物存在的分布面積狹小、種群數(shù)量少、生境破碎化嚴(yán)重的問(wèn)題，除了擴(kuò)大現(xiàn)有保護(hù)區(qū)的規(guī)模外，還可以因地制宜地建立保護(hù)小區(qū)，有側(cè)重點(diǎn)地開(kāi)展遷地保護(hù)、近地保護(hù)、擴(kuò)繁回歸實(shí)驗(yàn)等，從多面加強(qiáng)對(duì)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)。

3.3 氣候變化背景下國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的保護(hù)對(duì)策

氣候變化對(duì)于物種的分布有著重要影響，生態(tài)位模擬可以預(yù)測(cè)物種在未來(lái)氣候變化下的潛在分布區(qū)的分布，對(duì)于氣候變化下鞏固生物多樣性的保護(hù)具有重要的保護(hù)意義。前人對(duì)部分國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物開(kāi)展的潛在分布區(qū)的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，氣候變化對(duì)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的分布有著重大影響（王國(guó)崢等，2020；張央等，2021）。然而，這些研究都是針對(duì)個(gè)別的物種，對(duì)于氣候變化對(duì)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物的整體影響仍然不清楚。本研究對(duì)772種國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)植物當(dāng)前與未來(lái)的潛在分布區(qū)開(kāi)展了預(yù)測(cè)，研究結(jié)果顯示，高質(zhì)量的潛在分布區(qū)主要分布在中國(guó)南部并沿陸地邊境或邊界從西向東呈弧狀分布，尤其是在云南東南部、廣東和廣西南部、海南和臺(tái)灣等地具有相對(duì)適宜的潛在分布區(qū)。分布在以上區(qū)域的熱點(diǎn)網(wǎng)格在當(dāng)前和未來(lái)遭受氣候變化的影響相對(duì)較小，可考慮建立一些相對(duì)長(zhǎng)效的保護(hù)策略以實(shí)現(xiàn)對(duì)該地區(qū)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的長(zhǎng)效保護(hù)。

氣候變化可引起物種分布的變化，大多數(shù)物種將采取遷移策略以適應(yīng)氣候變化（Parmesan & Yohe， 2003）。因此，考慮到本研究識(shí)別的大多數(shù)熱點(diǎn)網(wǎng)格分布在潛在分布區(qū)質(zhì)量相對(duì)較低的四川中部、貴州東北部、重慶、湖北、湖南、廣西北部、廣東北部以及華東浙江等地，且這些區(qū)域分布包含了國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的眾多熱點(diǎn)網(wǎng)格，但其潛在分布區(qū)的質(zhì)量處于中低水平，很可能會(huì)出現(xiàn)由氣候變化所引起的物種遷移的挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有保護(hù)區(qū)內(nèi)的物種的長(zhǎng)效保護(hù)是今后生物多樣性保護(hù)的重要任務(wù)。因此，加強(qiáng)這些區(qū)域生物多樣性的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，持續(xù)關(guān)注氣候變化對(duì)該區(qū)域國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的影響，以及進(jìn)一步評(píng)估氣候變化對(duì)整個(gè)區(qū)域生物多樣性的影響顯得尤其重要。

在氣候變化情景下，大部分自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)成效將面臨挑戰(zhàn)，需要盡早地制定應(yīng)對(duì)氣候變化的保護(hù)預(yù)案。綜合考慮國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物熱點(diǎn)網(wǎng)格和潛在分布區(qū)的轉(zhuǎn)變，特別是潛在分布區(qū)明顯縮減的區(qū)域。同時(shí)，還有眾多處于保護(hù)空缺中的熱點(diǎn)網(wǎng)格也分布在以上提及的區(qū)域。因此，這些區(qū)域內(nèi)的熱點(diǎn)網(wǎng)格隨氣候的變化將面臨潛在分布區(qū)質(zhì)量的明顯下降，宜提前關(guān)注并運(yùn)用積極的預(yù)防措施，如加強(qiáng)生態(tài)紅線、生態(tài)屏障建設(shè)，保護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)安全以應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物的挑戰(zhàn)。

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