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全球气候变化深刻影响植物的地理分布格局与进化动态。锦带花（Weigela florida(Bunge) A. DC.）是北温带典型的观赏及生态灌木，其野生种质资源面临生境破碎化与气候变暖的双重威胁。为阐明物种响应气候变化的生物地理机制并制定科学保护策略，研究人
全球气候变化深刻影响植物的地理分布格局与进化动态。锦带花（Weigela florida(Bunge) A. DC.）是北温带典型的观赏及生态灌木，其野生种质资源面临生境破碎化与气候变暖的双重威胁。为阐明物种响应气候变化的生物地理机制并制定科学保护策略，研究人员利用优化的最大熵生态位模型（Maximum Entropy Ecological Niche Model, MaxEnt），模拟了锦带花在晚晚上新世（~3.3 Ma）、第四纪（~2.58 Ma）、现今及各未来共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways, SSPs）情景下的适生栖息地的时空动态，并追踪了其空间重心（spatial centroids）迁移轨迹。结果表明：降水条件、最干季均温（Mean Temperature of Driest Quarter, Bio9）及温度季节性（Temperature Seasonality, Bio4）是限制野生锦带花分布的主导环境因子。冰期—间冰期旋回中适生区面积波动显著，朝鲜半岛及中国东北南部在各地质历史时期均维持高适生度，为该物种长期的第四纪冰期避难所（Quaternary glacial refugia）。各未来气候情景下总适生区总体呈缩减趋势，丧失主要集中于分布区西缘和南缘，空间重心显著向高纬度（东北方向）迁移以追踪适宜气候生态位。本研究阐明了野生锦带花栖息地动态的宏观驱动机制，为其种质资源的精细化评价与长期可持续利用提供了关键的空间规划指导。
《Plants》刊载论文解读：锦带花（Weigela florida）适宜栖息地时空动态及其对气候变化的响应**
锦带花（Weigela florida(Bunge) A. DC.，忍冬科Caprifoliaceae）是典型的落叶灌木，广泛分布于东亚温带森林及灌丛生态系统，具有重要的园艺价值和野生种质储备意义。然而，其野生自然种群正遭受人为干扰导致的生境破碎化威胁，且作为多年生物种，其生长繁殖与东亚季风气候季节节律紧密耦合。已有研究多集中于栽培育种与局部群体遗传多样性，缺乏大尺度上气候变化驱动其地理分布格局演变的宏观研究。在全球变化背景下，厘清历史空间分布轨迹并预测未来演化趋势，对于理解物种响应气候变化的生物地理机制及制定种质保护策略具有重要理论与现实意义。为此，研究人员采用优化的最大熵（MaxEnt）生态位模型（Ecological Niche Models, ENMs），结合古气候数据与未来气候情景，模拟锦带花在晚晚上新世、第四纪关键时期、现今及未来时期的潜在适生分布，识别主导环境因子、冰期避难所及适生区迁移规律。
主要关键技术方法：
研究人员从全球生物多样性信息网络（GBIF）获取锦带花分布点，经《中国植物志》及世界维管植物名录（WCVP）校验、去重及10 km×10 km网格空间稀疏化（rarefaction）后保留732个独立发生点。环境图层选用WorldClim数据库19个生物气候变量（bioclimatic variables, Bio1–Bio19），古气候数据取自PaleoClim数据库（晚晚上新世M2~3.3 Ma、末次间冰期LIG~130 ka、B?lling–Aller?d暖期BA、末次冰盛期LGM~21 ka、中全新世MH），未来气候数据采用耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）BCC?CSM2?MR模式四组SSP（SSP126、SSP245、SSP370、SSP585）。通过ENMTools计算Pearson相关系数（|r| > 0.8剔除）并结合变量贡献率筛选6个核心变量；利用R语言"ENMeval"包优化正则化乘数（Regularization Multiplier, RM）与特征类（Feature Class, FC），以校正Akaike信息准则（AICc）最小为原则确定最优参数；采用bootstrap重抽样（75%训练/25%检验，重复10次）运行MaxEnt 3.4.1，以受试者工作特征曲线下面积（Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve, AUC）及真技巧统计量（True Skill Statistic, TSS）评估精度；适生区按最大训练敏感性与特异性逻辑阈值（Maximum Training Sensitivity Plus Specificity, MTSS）划分不适生/一般适生/中度适生/高度适生，利用ArcGIS均值中心（Mean Center）工具计算适生区空间重心迁移轨迹。
2.1. 模型精度评价与环境变量筛选（Evaluation of Model Accuracy and Screening of Dominant Environmental Variables）
经10次Bootstrap验证，MaxEnt模型平均训练AUC达0.966，表明预测精度极高。通过biomod2平台11种算法交叉验证亦显示一致性高精度（TSS、ROC > 0.95）。环境变量贡献率分析表明最暖季降水量（Precipitation of Warmest Quarter, Bio18，23.8%）、最干季均温（Bio9，17.3%）、最干月降水量（Precipitation of Driest Month, Bio14，13.4%）前三，温度季节性（Bio4）置换重要性最高（39.1%）。最终保留Bio18、Bio9、Bio14、Bio4、降水季节性（Precipitation Seasonality, Bio15）及最湿月降水量（Precipitation of Wettest Month, Bio13）共6个核心变量，证实锦带花分布受水分供给、最干季热量及气候季节节律共同驱动。
2.2. 当前气候条件下潜在适生栖息地分布（Distribution of Potential Suitable Habitats Under Current Climate Conditions）
当前总适生区面积约153.83×104km2，呈带状与斑块状镶嵌分布。低适生区最广（96.55×104km2，62.77%），覆盖中国东北、华北、朝鲜半岛及日本部分地区；高适生区具明显聚集性（22.24×104km2，14.46%），主要局限于朝鲜半岛及其邻近核心区域；中适生区（35.03×104km2，22.77%）环绕高适生区外围。
2.3. 历史气候条件下适生栖息地时空动态（Spatiotemporal Dynamics of Suitable Habitats Under Historical Climate Conditions）
除末次间冰期（LIG）外，其余历史时期总适生区均大于现今。LIG适生区严重收缩至146.18×104km2（各适生等级均为历史最低），反映高温限制分布。末次冰盛期（LGM）恢复至203.90×104km2；M2期进一步扩大至243.38×104km2；BA暖期达历史峰值282.51×104km2（低/中/高适生区面积均最高）；中全新世（MH）回落至191.73×104km2，仍大于现今。
2.4. 未来气候情景下适生栖息地预测（Predictions of Suitable Habitats Under Future Climate Scenarios）
各SSP情景下高适生区仍锚定于中国东北南部、朝鲜半岛及日本部分区域，变化主要发生在分布边缘。总体趋势为适生区缩减：SSP1?2.6情景下持续单调缩减至2090年代117.89×104km2；SSP2?4.5呈"收缩?反弹?收缩"（2050年代110.27→2070年代155.44→2090年代125.13×104km2）；SSP3?7.0先微扩后锐减（2050年代159.42→2090年代122.35×104km2）；SSP5?8.5亦先升后降（2050年代169.05→2070年代121.40×104km2）。高适生区无持续扩张趋势，长期波动于15.98～25.38×104km2。
2.5. 未来适生栖息地空间转化格局：扩张、退缩与稳定（Spatial Transformation Patterns of Future Suitable Habitats: Expansion, Contraction, and Stability）
叠置分析显示稳定区（重叠适生区）占绝对优势（91.02～112.31×104km2），与当前核心适生区高度重合，表明核心种群具较强环境韧性。新栖息地定殖（扩张区，7.01～31.52×104km2）多见于现适生区高纬度外围；生境丧失（退缩区，8.24～29.53×104km2）集中于分布区低纬度边缘及气候敏感过渡带。最大扩张见于SSP3?7.0之2041–2060年（31.52×104km2），最严重丧失见于SSP2?4.5之2081–2100年（29.53×104km2）。
2.6. 适生栖息地空间重心迁移轨迹（Migration Trajectories of Suitable Habitat Spatial Centroids）
历史阶段重心主要游移于华东至华北一带，随冰期?间冰期交替呈多向波动而非单向线性迁移；相较于部分历史时段，当前重心显著向东北偏移，印证冰后变暖对分布重心的牵引效应。未来低排放情景（SSP1?2.6、SSP2?4.5）重心仅局部短距振荡；高排放情景（SSP3?7.0、SSP5?8.5）中后期重心偏移幅度显著增大，表明温室气体积放强度决定适生区空间重组程度。
讨论与结论总结
讨论指出：①锦带花分布受最暖季降水、最干月降水及最干季温度限制，温度季节性（Bio4）置换重要性最高，符合北温带落叶阔叶木本植物生态位特征，其与东亚季风季节节律的物候同步性一旦被破坏适生空间将压缩。②历史动态不符合简单的"冰期收缩?间冰期扩张"模式——LIG因高温适生区最低，LGM及M2期反而大于现今（海平面下降致东海陆架出露提供新适生生境），BA暖期因升温与增雨协同达历史最大；朝鲜半岛与中国东北南部各时期均维持高适生度，被鉴定为长期第四纪冰期避难所（Quaternary glacial refugia），对维持现代遗传多样性具关键作用。③未来总体适生区缩减，丧失集中于分布区尾缘（trailing edge）西、南缘，重心向东北高纬度迁移以追踪气候生态位，但木本植物扩散能力有限可能产生气候迁移滞后（climate migration lag），致使边缘种群局域灭绝风险升高。④局限性包括单一GCM引入区域环流偏差、上新世深时模拟依赖生态位保守性（phylogenetic niche conservatism）假设、未纳入扩散限制与生物交互作用等。
综上，研究人员通过优化MaxEnt模型模拟发现：降水条件（Bio18、Bio14）、最干季温度（Bio9）及温度季节性（Bio4）是限制锦带花分布的主导因子；地质历史时期适生区波动显著，朝鲜半岛及中国东北南部为长期冰期避难所；未来各SSP情景下总适生区总体趋于缩减且西、南缘丧失明显，适生区空间重心向东北高纬度迁移；核心适生区稳定性强，扩张主要出现于高纬度外围。该研究揭示了北半球温带木本植物响应气候变化的生物地理机制，为锦带花野生种质资源的精准保护与可持续利用提供了空间规划依据。
