气候变化对横断山区两栖动物多样性多维度的影响及保护空间优化

How to conserve biodiversity under global change is a major concern and also a challenge for the future of humanity. Either onging or future climate change is altering natural ecosystems globally in a variety of ways, and ultimately resulting in increased extinction probabilities for many species worldwide. Amphibians are thought to be particularly vulnerable to climate change impact given their high sensitivity to temperature changes and weak dispersal capability. Therefore, understanding the impacts of climate change on amphibians and their responses can provide a timely warning to the threat of climate change on global diversity. This project will be conducted in the Hengduan Mountains, which lies in the southeast of the Qinghai-Tibetan Plateau and represents an important hotspot of global biodiversity and endemism. By combining molecular phylogenetics, 3S techniques, ecological models, Micro-CT imaging systems and geostatistics with detailed empirical investigations of amphibians, we will carry out systematic researches focusing on species distributions, phylogenetic relationships and functional traits. We aim to elucidate the characteristics and changing processes of taxonomic, phylogenetic and functional diversity under climate change for amphibians, as well as their responses to climate change. Additionally, we explore how to make spatial conservation prioritizations for protected areas to conserve amphibians under climate change. This project will help to reveal how climate change affects different biodiversity dimensions of amphibians, and provide scientific support and new insights as to conservation strategies for regional and global biodiversity.

全球变化下如何保护生物多样性是当前人类共同关心的问题与挑战之一。已经发生和未来可能发生的气候变化以各种方式影响着地球上的自然生态系统，威胁许多物种的生存。两栖动物比恒温脊椎动物对气候变化更敏感，且扩散能力弱，在气候变化下异常脆弱。因此，揭示气候变化对两栖动物的影响及其响应能为全球变化下生物多样性面临的威胁提供及时的预警。本项目将立足于青藏高原东南部的全球生物多样性和特有性热点地区之一——横断山区，以两栖动物为指示类群，借助野外生态调查、分子系统学、3S技术、生态建模、Micro-CT及地统计学等研究手段，从物种分布、谱系和功能性状等层次开展系统研究，以揭示气候变化下两栖动物多样性三个维度（物种多样性、谱系多样性和功能多样性）的特征、变化过程及其响应气候变化的机制，进而提出保护网络的空间优化对策。本项目将有助于深入理解气候变化对不同维度两栖动物多样性的影响，为应对气候变化提供数据与理论支持。

本项目以横断山区两栖动物为主要对象，完成不同维度多样性的特征及变化过程研究，解析了气候变化的影响，探讨了区域保护网络面临的压力及保护对策。结果表明：1）近15年来，横断山区无尾两栖类中，角蟾科、蛙科和树蛙科物种丰富度增幅明显，而雨蛙科和铃蟾科物种丰富度相对稳定。2）相岭山系—邛崃山系—岷山山系天然林的物种丰富度最高，农田生境的多度最高，而纯林的丰富度与多度均最低。3）新种邛崃原指树蛙（Kurixalus qionglaiensis sp. nov.）在横断山区东缘邛崃山系平乐镇的发现更新了原指树蛙属的分布北限。4）峨眉山两栖动物系统发育和功能多样性沿海拔均呈单峰分布，而它们的标准化效应值随海拔升高单调递增。群落结构沿海拔梯度经历了由聚集到发散的转变。5）棘腹蛙适宜栖息地与连通性在气候变化影响下环四川盆地区域丧失相对较小，但盆地东南部的丧失较严重。6）距离冰期避难所的远近是影响高山倭蛙种群遗传多样性的主要因素，但避难所可能受未来气候变化较大的影响。7）横断山区超过60%面积已被转变为人类主导的土地利用类型。区域内国家级保护区平均人类足迹比整个区域均值低17.5%，但保护区内的人类活动仍较普遍。本项目结果将有助于理解两栖动物多样性不同维度格局的变化过程与维持机制，为全球变化下两栖动物保护提供相应的对策和科学支撑。.整体而言，该项目进展顺利。按照项目计划完成了各项研究内容，达到了预期设定的目标。项目执行期间直接或间接资助研究已发表SCI论文20篇、中文核心期刊论文1篇，另有3篇文章已完成待发表。另有部分数据正在整理分析当中，预计未来两三年有其他成果发表。本项目已培养1名硕士毕业生，培养在读博士生2名、硕士研究生2名。