科学家绘制世界森林生物多样性变化图

EPFL和苏黎世联邦理工学院的一组科学家绘制了世界各地森林生物多样性的地图。他们的数据与气候预测相结合，揭示了可以支持生态系统保护和恢复工作的趋势

根据联合国粮食及农业组织的最新数据，森林覆盖了地球表面40多亿公顷，即总土地的三分之一。森林的好处是多方面的：它们提供原材料，充当碳汇，帮助调节气候和保护地球，为生物多样性提供家园，并成为福祉的源泉

然而，最新的调查表明，大约31%的树种面临灭绝的威胁。目前正在努力建设森林生态系统的复原力。但是，世界上哪些地区正在经历最大的变化？哪些地区应优先得到保护？哪些树种最能抵御气候变化对当地的影响

EPFL的科学家与苏黎世联邦理工学院的同事合作，回答了这些问题和更多问题。他们的研究结果发表在《自然通讯》上，为政策制定者和规划者提供了关键见解，有助于指导世界各地的可持续森林管理实践

10000多种树木的详细分布图

在这项由EPFL的环境计算科学和地球观测实验室（ECEO）和苏黎世联邦理工学院的两个研究小组共同领导的研究中，科学家们将近2600万棵树木的观测结果与气候和土壤条件以及地理分散限制的地理空间数据相结合，这些数据包含了报告的原生范围内的树木

“我们希望避免预测错误，比如那些仅仅因为气候适宜而被预测在特定地点发现的物种，尽管它们是入侵性的，”欧洲地球观测组织的博士生Nina van Tiel说。对于他们的样本，该团队选择了地球上73000种已知树种中分布最广的10590种，不包括现阶段较稀有的树种

van Tiel解释道：“我们包括了有90个或更多记录观测值的树木，超过这个阈值，我们的预测模型就变得足够稳健。”

“就规模和物种数量而言，这是同类研究中规模最大的一次，”欧洲经济研究所副教授Devis Tuia说。“我们的发现提供了整个地球森林生物多样性的概览，而不仅仅是在已经有充分记录的地区。”

科学家们还使用他们的模型预测了到2100年不同气候和温度情景下的物种分布。

“预测未来总是充满不确定性，但我们模型中包含的物种数量让我们了解了生物多样性将如何应对气候变化，”Tuia补充道

以地图形式汇编的数据显示了全球森林生态系统令人难以置信的多样性。地图上的线条划分出具有相似特征和遗传关系的物种。每个地点都与一组独特的树种和谱系相关联&mdash；历史和环境因素的结果

“总体发现符合我们的预期，”Loï；c Pellissier，苏黎世联邦理工学院环境系统科学系副教授。利用这些地图，科学家们还可以计算出世界各地不同物种的栖息地面积

Pellissier解释道：“正如预期的那样，北方森林中的物种分布在大面积上。”。“但我们的模型也表明，某些热带树木的范围非常广，这与亚马逊流域超优势物种的发现有关。”

森林面临什么威胁

森林管理已经是一项具有挑战性的工作。但快速变化的气候正在改变不同植物物种的潜在范围，使任务变得更加复杂

“气候变化正在影响物种组成，在一些地区，气候可能不适合目前在那里发现的一半以上的物种，而在其他地区，许多新物种未来可能会找到合适的栖息地，”van Tiel说

树种对这些变化的反应方式因地区而异。利用统计模型，研究小组为不同物种绘制了合适的未来范围

“我们的地图绝不是成品，”Tuia说。“它们在未来需要进一步调整。但它们为森林保护和恢复提供了重要信息，并强调了保护森林生物多样性的具体措施的迫切需要。”

这项研究强调了世界上每一片森林在物种组成、土地使用历史和气候变化影响方面的独特性

苏黎世联邦理工学院教授托马斯·克劳瑟（Thomas Crowther）表示：“这些发现为全球森林生态系统提供了一个全景。”克劳瑟的实验室与ECEO合作进行了这项研究

“这些数据可以与当地的观测和专家知识相结合，以支持保护和恢复工作。”当地树种列表已经添加到由Crowther实验室开发的数据平台Restor中