全球生物多样性正面临气候变化和人类活动加剧的多重压力,与人类关系密切、最受关注的陆生脊椎动物类群正面临日益严峻的灭绝危机。识别受威胁物种赖以存续的关键栖息地并分析其地理格局对生物多样性保护与管理至关重要。
针对该重要科学问题和现实需求,王结臣教授课题组整合全球受威胁陆生脊椎动物主要类群(哺乳、爬行、两栖类)物种分布与地理环境数据,利用地理空间分析、机器学习、拓扑数据分析等技术开展了综合研究,识别了全球受威胁陆生脊椎动物适宜栖息地热点区,从地理隔离视角解析了物种适宜栖息地的空间构成,探讨了栖息地丧失对全球生态位多样性的影响。
研究结果表明,约占全球陆地面积4%的受威胁陆生脊椎动物适宜栖息地热点区,栖息有近68%的受威胁物种,热点区域主要分布在中美洲、南美洲安第斯山脉地区、西非热带森林地区、东非山地地区、马达加斯加、南亚西高止山脉地区、斯里兰卡、中国西南地区、东南亚沿海和岛屿地区(图1)。尽管多数物种在全球范围内有着面积可观的潜在栖息地,但其中相当一部分与其原生栖息地存在地理隔离,难以通过自然扩散过程抵达并利用;与此同时,热点区域中超过一半的原生栖息地与未占据栖息地高热点值区域(超过90百分位)正面临较高强度的人类活动压力,尤其是岛屿和大陆沿海地区,许多独特而稀缺的生态位正面临加速消失的风险;灭绝风险越高的物种,其尚未占据的潜在栖息地比例相对更高,但这些潜在生态机会往往受地理隔离和人类活动影响的双重制约。

通过地理环境与物种生态位空间的网络映射,构建了全球受威胁陆生脊椎动物物种的生态位网络,网络上的节点代表某种拥有特定资源和环境条件的生态位,它关联于一组生态位特征和偏好相似的物种集合,节点间的连接关系反映了生态位梯度及其连续性(图2)。约 65.4%的网络节点代表的生态位主要由受威胁两栖类物种主导占据,25.2%和9.4%的节点主要以爬行类与哺乳类物种为主。若全球尺度上的原生栖息地持续丧失,生态位网络中的独特分支将面临收缩甚至消失,因此栖息地丧失不仅表现为面积减少,更可能通过驱动生态位网络的重构引发生态位同质化风险。

图2. 受威胁陆生脊椎动物物种生态位网络
上述相关成果以“Global habitat hotspots and extinction vulnerability of terrestrial vertebrates”为题于2026年1月9日发表在Nature Sustainability期刊(//www.nature.com/ articles/s41893-025-01756-w)。论文第一作者为91av 博士生吴朝宁,通讯作者为91av 王结臣教授。91av 为唯一一作单位和通讯单位,研究得到国家自然科学基金项目支持。
论文信息:
Wu, Z., Wang, J., Liu, Y., Wang, Z., Xu, Z.(2026). Global habitat hotspots and extinction vulnerability of terrestrial vertebrates. Nature Sustainability, //doi.org/10.1038/s41893-025-01756-w
