许多研究都表明,随着气候变暖,植物正向两极或高海拔地区迁移。然而,其他环境变化可能会以意想不到的方式影响物种的地理分布。比如氮沉降等其他全球变化因子也可能促使物种改变其地理范围,但这些研究较为匮乏。
在本文中,作者利用近 3000 个重新取样的欧洲温带森林植被样地的数据,研究了在几十年的环境变化中,林下植物物种是如何转移其分布范围,并将这些转移与森林生物多样性变化的主要驱动因素联系起来,其中包括气候变化、大气沉降(氮和硫)以及森林冠层动态。
结果表明,物种并没有随着气候变化向北移动,而是更多向西或向东移动,并且植物分布西移的可能性是北移的2.6 倍。分析也发现,东西向迁移与氮沉降有关,而不是气候,在植物物种分布范围内,氮沉降水平较高地区的物种在当地灭绝的情况较多,而在这些栖息地建立的新物种较少。因此,生物多样性的重新分布模式复杂,更有可能是由几种环境变化的相互作用驱动,而不仅仅是气候变化的影响。
图1 研究地区及其环境梯度分布。
图2 物种中心点移动和气候模拟移动的速度和地理方向。(A)物种分布中心点移动的速度和地理方向(物种总数 = 266)。(B)气候模拟迁移的速度和地理方向(样地总数= 2954)。在所有图表中,Rayleigh'sr统计量代表一种均匀性检验,将移动的方位与均匀的圆形分布(零假设)进行比较。数值越大,表示偏移的方向越多。星号(*)表示与零假设有显著差异(P< 0.05)。
图3 基于最简化模型的环境变化对物种分布中心点移动的影响。
图4 扩张和灭绝中心点的距离和地理方向。
图5 氮沉降速率和物种氮生态位宽度对扩张中心点的影响。
Pieter Sanczuk et al.Unexpected westward range shifts in European forest plants link to nitrogen deposition.Science386,193-198(2024).