Page 15 - 《广西植物》2022年第3期

３ 期 张涛等: 气候变化条件下苦参在我国潜在分布区的预测分析 ３ ５ ９

问题ꎬ政府间气候变化专门委员会第五次评估报告 ３.３ 生物气候因子与苦参适宜分布格局的关系
(ｉｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌ ｐａｎｅｌ ｏｎ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅꎬＩＰＣＣ)指 ＭａｘＥｎｔ 模型的刀切法检验和主导因子响应曲
出ꎬ相比于 １８５０—１９００ 年ꎬ２１ 世纪末全球气温增幅 线分析表明ꎬ苦参的潜在适生区分布影响较大的
可能会超过 １.５ ℃ꎬ在 ＲＣＰ６.０ 和 ＲＣＰ８.５ 情景下ꎬ温 气候因子是最暖季度平均温度( ｂｉｏ１０)、最湿季度
度升高可能会超过 ２ ℃(Ａｌｅｘａｎｄｅｒꎬ ２０１３)ꎮ 气候变 降水量(ｂｉｏ１６)ꎬ其最适宜区间分别为 ２０ ~ ２６ ℃ 、
化对植物的生长发育、地理分布及种群数量大小等 ４００ ~ ８００ ｍｍꎮ 可见ꎬ温度和降水量是影响苦参分
都将会产生极大的影响( Ａｌａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６)ꎮ 越来 布的主导因子ꎮ 温度和降水作为重要的气候因子
越多的研究发现ꎬ气候变暖可能会导致植物适生区 显著影响着植物的生理生态特征、分布范围、多样
范围减小(刘洋等ꎬ２００９)ꎬ使得植物向高海拔、高纬 性和丰富度等ꎮ
度地区迁移( Ｗａｒｄｌｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９２ꎻ吴军等ꎬ２０１１) ꎮ 苦参茎叶和根系均在 ７、８ 月份进入快速生长
然而ꎬ气候变化对不同植物的影响不一致ꎮ 因此ꎬ 的阶段ꎬ在 ８ 月下旬种子乳熟ꎬ随后进入种子脱水
研究植物对气候变化的响应对保护生物多样性具 阶段ꎬ９ 月上旬种子完全成熟ꎬ荚果开裂ꎬ种子掉

有十分重要的意义ꎮ 落ꎬ完成生殖生长ꎮ 这一阶段正好与我国大部分
本研究在气候变化背景下ꎬ利用 ＭａｘＥｎｔ 模型 地区最暖季度重合ꎬ而 ２０ ~ ２６ ℃ 的最暖季度平均
预测了苦参在末次盛冰期、当前气候、未来气候 温度有利于苦参种子的乳熟和脱水ꎬ从而影响其
(２０７０ꎬＲＣＰ８.５)三个适宜性生境分布区域ꎮ 根据 在地理尺度上的分布格局ꎮ 因此ꎬ在苦参的生产

模型结果ꎬ从末次盛冰期开始到未来气候(２０７０ꎬ 实践中ꎬ在选取作为选育优质种源的种植基地时
ＲＣＰ８.５)三种气候情境下ꎬ苦参在我国的适宜生境 要注意当地温度ꎬ应优先选择最暖季度平均温度
面积逐渐减少ꎬ呈现递减的趋势ꎬ且整体有向高纬 的适宜取值在 ２０ ~ ２６ ℃ 之间的地域ꎮ
度地区移动的趋势ꎮ 当前气候条件下苦参的适宜 相对于干旱胁迫ꎬ苦参植株受涝害影响更严
生境面积较末次盛冰期减少 ０.３％ꎬ未来气候条件 重ꎬ高温高湿条件下更容易引起苦参根腐病等病
下苦参的适宜生境面积较当前气候减少 ０.７５％ꎮ 害的发生( 张文龙等ꎬ２０１８)ꎮ 适宜程度的降水可
这可能由于全球气候变暖ꎬ海平面上升ꎬ低纬度地 以提供充足的水分供应ꎬ促进植物生长ꎮ 但水分
区变热ꎬ高纬度地区逐渐变暖ꎬ使得原有的较低纬 过多却严重阻碍植物生长产生ꎬ土壤中过量水分
度适生区变成了低适生区或者非适生区ꎬ原有的 导致土壤透气性变差ꎬ影响根系正常呼吸作用ꎬ不
高纬度非适生区域变成了适生区域ꎮ 全球气候变 利于植物生长发育ꎮ 同时过多水分引起的高湿度
暖对苦参潜在分布区具有强烈的影响ꎬ暖期让苦 有利于病原体的快速繁殖ꎬ形成严重病害ꎬ威胁苦
参实际生态位变窄ꎬ不利于苦参生存ꎮ 参的存活ꎬ从而影响其在地理尺度上的分布格局
气候变暖情景下ꎬ苦参高适生区面积将减少ꎬ (Ｘｉｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６)ꎮ
说明气候变暖对苦参的扩张有消极影响ꎬ使得非 我国疆域辽阔ꎬ经纬跨度大ꎬ地形落差显著ꎬ
适生区域增加ꎮ 在气候变暖情境下ꎬ可能导致北 一些特定的等降水量线反而成为中国自然区划的
半球中高纬度地区降水强度增加ꎬ同时全国各地 重要参考指标ꎮ 例如:８００ ｍｍ 等降水量线是中国
区极端高温指数显著增加ꎬ进而使得苦参的非适 南方湿润区和北方半湿润区的重要分界线ꎻ４００
生区域增加ꎬ高适生区域减少且向高纬度地区移 ｍｍ 等降水量线将中国划分为东部湿润半湿润区、
动(赵宗慈等ꎬ２００８)ꎮ 这符合苦参喜凉、不耐涝的 西部干旱半干旱区两部分ꎻ而 ２００ ｍｍ 等降水量线

生物学特性ꎮ 以 东 为 半 干 旱 区ꎬ 以 西 为 干 旱 区 ( 车 彦 军 等ꎬ
预计到 ２１ 世纪末气候变暖情景下ꎬ中国中西 ２０２０)ꎮ 我国降水的时空分布极不均匀ꎬ从时间分
部地区夏季降水量将显著减少ꎬ这导致苦参原本 布上看ꎬ夏季降水较多ꎬ我国大部分地区夏季降水
不适宜生长的区域更加不适宜其扩张( 梁玉莲和 占全年降水量在 ４０％以上ꎬ春、秋季次之ꎬ冬季最
延晓冬ꎬ２０１６)ꎮ 这与本研究模型运算得到三种气 少ꎻ从空间上看东南沿海地区降水丰沛ꎬ西北内陆
候情境下苦参非适生区域面积逐渐增加的结果一 地区降水稀少(肖潺等ꎬ２０１５)ꎮ
致ꎬ也与 Ｗａｒｄｌｅ 等(１９９２) 得到的气候变暖会使得 由模型输出结果可知ꎬ三个历史时期气候情
植物向高海拔、高纬度地区迁移的研究结论一致ꎮ 境下苦 参 在 我 国 高 适 生 区 主 要 分 布 在 我 国 ８００