大西洋沿岸森林告急！生物多样性“热点”变“冷点”

摘要：国际知名生物多样性学术期刊《多样性与分布》（Diversity and Distributions，JCR一区、中科院一区Top期刊）于2025年5月最新一期中，刊登了由巴西圣克鲁斯州立大学（Universidade Estadual de Santa Cru

本文来源：“海洋与湿地”（OceanWetlands）

国际知名生物多样性学术期刊《多样性与分布》（Diversity and Distributions，JCR一区、中科院一区Top期刊）于2025年5月最新一期中，刊登了由巴西圣克鲁斯州立大学（Universidade Estadual de Santa Cru）Ricardo S. Bovendorp教授主导的研究团队关于南美洲大西洋沿岸森林生物多样性的研究论文。这篇题为《从热点到冷点：气候变化预计将改变生物多样性热点地区小型哺乳动物的多样性格局》（From Hot to Cold Spots: Climate Change is Projected to Modify Diversity Patterns of Small Mammals in a Biodiversity Hotspot）的研究，深入探讨了气候变化对这一重要生态区域的影响。

南美大西洋沿岸森林：生物多样性宝库面临危机

大西洋沿岸森林（Atlantic Forest）是世界上生物多样性最丰富的地区之一，也是全球公认的生物多样性热点地区。作为全球最古老的热带雨林之一，大西洋沿岸森林横跨巴西、阿根廷和巴拉圭三国，其独特的地理与气候条件孕育了众多南美洲特有物种，其中小型哺乳动物（包括啮齿类和有袋类）是维系生态系统结构与功能的关键类群。然而，随着全球气候持续变化，这一生物多样性宝库正面临前所未有的生存危机。

当前，大西洋沿岸森林正面临严峻挑战，森林面积大幅缩减，比例在23%至36%之间；生物栖息地也严重碎片化，约97%的碎片面积甚至不足50公顷，这无疑给生态保护带来了巨大压力。为了守护濒危物种，遏制生物多样性下降的势头，研究人员认为，必须巩固现有的保护区，同时开辟新的保护区。尽管现有的保护区在遏制森林砍伐方面取得了一定的成就，然而，其在代表性和有效性方面仍然存在较大的提升空间。研究人员特别强调，大西洋沿岸森林中那些拥有独特分类学和系统发育多样性的生物所栖息的高保护价值区域，同样亟需我们的关注与保护。这些区域蕴藏着丰富的生物资源，对维护整个生态系统的稳定与平衡起着至关重要的作用。

预测模型揭示栖息地缩减趋势

研究团队运用物种分布模型和气候变化预测，对大西洋沿岸森林中的小型哺乳动物的未来分布进行了全面分析。研究团队聚焦小型哺乳动物的原因在于，这类动物体型小、扩散能力有限，对栖息地环境变化极为敏感。研究团队通过整合多项生物气候变量（如温度、降水、湿度等），构建了高精度物种分布模型（SDMs），模拟了1979至2013年现状与2050、2070年两种气候情景下的潜在分布变化。结果显示，在乐观情景（SSP370）与悲观情景（SSP585）下，小型哺乳动物的适宜栖息地将分别减少20%至30%和40%至50%，分类多样性与系统发育多样性均面临严峻挑战。

大西洋森林中小型哺乳动物的分类多样性（TD）。（a）当前情景的TD，（b）当前情景和乐观（SSP370）2050情景之间的TD差异，（c）当前情景和悲观（SSP585）2050情景之间的TD差异，（d）当前情景和乐观（SSP370） 2070 情景之间的TD 差异，以及（e）当前情景和悲观（SSP585）2070 情景之间的TD差异。黑色和紫色表示TD高的区域，橙色和黄色表示TD 低的区域。红色代表TD的损失，灰色代表预计TD不会改变的区域，蓝色代表未来的TD收益。图源© 2025 Alves-Ferreira等，CC BY 4.0

研究还指出，未来气候变化将导致大西洋沿岸森林东南部地区成为生物多样性流失的“重灾区”。在SSP585情景下，东南部地区的系统发育多样性预计下降幅度高达60%，这意味着许多独特进化分支的物种将面临灭绝风险。系统发育多样性反映物种间的进化历史和谱系亲缘关系，其损失不仅代表个别物种消失，更意味着整个进化链条的断裂风险，进而削弱生态系统的复原力与长期稳定性。

大西洋森林中小型哺乳动物的系统发育多样性（PD）。（a）当前情景的PD，（b）当前情景和乐观（SSP370）2050 情景之间的PD差异，（c）当前情景和悲观（SSP585）2050情景之间的PD差异，（d）当前和乐观（SSP370）2070情景之间的PD差异，以及（e）当前和悲观（SSP585）2070情景之间的PD差异。深绿色和紫色代表高PD区域，浅绿色和黄色代表低PD区域。红色代表PD的损失，灰色代表预计PD不会改变的区域，蓝色代表未来的PD增加。图源© 2025 Alves-Ferreira等，CC BY 4.0

值得注意的是，模型还发现部分南部零星区域可能因气候条件变化成为“新热点”，但这些区域面积有限，且多位于人类活动密集区，难以有效庇护大量物种。此外，当前保护区与森林残存区多位于未来气候高风险地带，其中约70%的保护区面积将在2070年前丧失其生态功能。有学者提出警告：若保护区规划未能考虑气候变化因素，我们可能面临“保护无效”的尴尬局面。

保护区失效与未被保护区的潜力

传统保护区建设往往基于现状栖息地分布，但气候变化的动态性使得这一策略面临挑战。研究团队通过分析现有保护网络发现，大西洋沿岸森林近半数特有物种的栖息地未被纳入保护范围，而部分未被保护区域（如巴西南部的某些沿海海拔较高的丘陵地带）可能在未来成为气候稳定的“避难所”。这些区域虽然当前生物多样性较低，但其气候条件在模型预测中表现出较高的稳定性，适合作为未来保护规划的重点对象。

然而，将未被保护区域纳入保护网络并非易事。这些区域多与人类农业、城市化用地存在冲突，且当地社区对生态保护的认识尚且不足。此外，森林碎片化导致的栖息地隔离，使得物种难以通过自然扩散到达这些潜在避难所。因此，有研究建议采取双轨策略：一方面通过土地政策调整扩大保护区范围，另一方面通过生态走廊建设连通现有栖息地与未来热点区域，从而构建动态保护网络。

结语

在论文末尾，作者重申他们的模型清晰表明，气候变化很可能对大西洋沿岸森林的小型哺乳动物分类和系统发育多样性及其分布范围造成深远影响。即使是少量增加的温室气体排放量，也预计会降低整个大西洋沿岸森林对小型哺乳动物的气候适宜性。随着平均温度的显著升高，适合小型哺乳动物、中型和大型哺乳动物的气候区域将进一步缩减。具体而言，大西洋沿岸森林东南部可能会经历最显著的下降，而南部的一些地区则可能成为这些物种的气候避难所。同时，作者还指出当前的保护区将无法在未来的气候变化下有效保护小型哺乳动物的多样性，强调迫切需要采取行动减轻气候变化对小型哺乳动物的影响。研究团队建议将大西洋沿岸森林南部作为保护工作的重点目标区域，因为预计这些地区在未来将获得更高的系统发育独特性，对于维持小型哺乳动物的进化历史至关重要。解决这一问题可能是保护生物多样性，并确保小型哺乳动物群落的进化历史免受气候变化不可避免影响的第一步。

笔者认为，大西洋沿岸森林的案例揭示了一个严峻的现实：传统的生态保护策略在气候变化面前显得力不从心。面对如此挑战，正如本研究尝试将气候模型与保护生物学相结合，我们亟需开发更具前瞻性的解决方案，根据不断变化的环境条件灵活调整保护措施，以捍卫大西洋沿岸森林这一全球重要的生态系统。

这一研究的意义不仅限于大西洋沿岸森林，它为理解和应对全球其他生物多样性热点地区面临的气候变化挑战提供了宝贵的见解。研究方法和发现可以为其他地区的相关研究和保护工作提供参考。当然，面对气候变化的挑战，保护生物多样性不仅需要科学研究的支持，还需要政策制定者、保护组织和公众的共同努力。只有通过多方合作，我们才能希望在不断变化的世界中保护这一珍贵的自然遗产。