完整的树木多样性世界地图

我们星球的生物多样性是我们最宝贵的资源之一。然而，对于世界上大多数地方而言，我们只能看到这种多样性实际上是什么。德国综合生物多样性研究中心(iDiv)和马丁路德大学哈勒 - 维滕贝格(MLU)的研究人员现已成功地从分散的数据中构建了一个生物多样性世界地图，显示了许多树种。通过新地图，研究人员能够推断出树种丰富度的全球分布。气候起着核心作用;然而，研究人员在“自然生态学与进化”杂志上报告说，在特定地区可以找到的物种数量也取决于观测的空间尺度。新方法有助于改善全球保护。

在世界各地，生物多样性正在发生巨大变化，其保护已成为人类面临的最大挑战之一。与此同时，我们仍然知道为什么有些地方生物多样性而其他地方贫穷，以及地球上生物多样性最丰富的地方。此外，一些地区物种丰富的原因往往不明确：环境因素如气候发挥了什么作用，以及过去的冰河时代等历史因素对我们今天观察到的生物多样性有多重要?我们的知识基于分散的当地调查，并且充满了差距;特别是在生物多样性特别高的热带地区。然而，通过全面调查整个地球来弥补所有差距是根本不可能的。

卫星图像可以弥补一些数据空白;例如，在整理有关森林覆盖的信息时，这些技术有其局限性。“我们不必只统计树木，我们还需要确定它们是什么物种，”新研究的第一作者Petr Keil博士解释道。“在热带地区，我们在一公顷土地上发现了数百种不同的树种。我们只能在现场识别这些树种。因此，大多数地区尚未接受过生物多样性调查 - 可能永远不会。”Keil和共同作者Jonathan Chase教授是德国综合生物多样性研究中心(iDiv)和马丁路德大学Halle-Wittenberg的科学家。

尽管数据不完整，但Keil和Chase想要创建一个树种丰富的世界地图。在第一步中，他们汇编了超过1,000种树种名单。这些来自以前研究中调查过的小型森林地块，或来自整个国家。对于世界上大多数国家而言，人们都知道哪些树种可以在那里找到，但不知道究竟在哪里，而且通常也不清楚特定物种是稀有还是常见。为了能够计算地图上广泛空白区域的树种数量，研究人员开发了一个统计模型。诀窍在于，该模型将调查图中可用的不完整信息与国家层面的信息相结合，并整合了气候等环境因素的既定数据。

乔纳森·蔡斯说：“这就像一块1000块拼图，我们只有几件，我们甚至不知道大局是什么。”“通过我们的方法，我们能够计算出缺失的部分并将拼图拼凑在一起。”使用这种新方法，研究人员可以计算出不同大小区域的树种数量;自然保护区，国家或整个大陆。这使他们能够研究地球上树木多样性变化的根本原因。他们的分析表明，气候是最重要的因素;在炎热潮湿的热带地区可以找到最多的树种。尽管如此，不同地方的树种数量也有所不同，气候相同，在某些情况下相当大。例如，在中国南方，

然而，重要的是，在中国这样的地方发现多少“额外”的多样性取决于观察者的观点。“如果你站在森林里计算你周围的物种数量，你可能甚至没有注意到中国和其他气候相似的地区之间的区别。但是，当你从一个地方搬到另一个地方时，你会发现许多物种在网站，差异真的突然出现，“Jonathan Chase说。

相邻区域之间的这种差异称为β多样性。在更大的区域内，它导致高度的多样性。Keil和Chase在他们的分析中表明，在干燥(非潮湿)的热带地区，尤其是在中国南部，墨西哥或埃塞俄比亚高原等山区，这种多样性的测量特别高。这种高β多样性的一个原因可能是地质过去的事件，如冰河时代。“在最后一次冰川作用期间，树木只能在山谷中生存，因此不同的种群相互隔离，”Petr Keil解释说。“如果你今天站在其中一个山谷中，你会看到中等数量的树种。但是如果你爬过山脊并徒步进入邻近的山谷，你会发现不同的树种，还有一些在下一个山谷。”

Keil和Chase主要关注的是了解生物多样性在地球上的分布情况以及驱动它的因素。但他们的模型也可用于制定保护策略，特别是在树木多样性未受人类严重影响的森林中。例如，在中国的山区，仅保护一个山谷是不够的;它是不同山谷的多样性，使该地区具有很高的生物价值。“为了真正了解和保护生物多样性，我们必须同时考虑当地和地区的规模，”Keil说。“也就是说，我们既需要自然主义者站在森林中的视角，也需要整个国家的大局。我们的方法现在能够做到这一点。”