气候变暖影响着全球很多生态系统。在素有“世界屋脊”之称的青藏高原及其周边山脉,气候变暖的速度是北半球平均变暖速度的两倍,威胁到该地区许多特有物种,包括雪豹、藏羚羊、岩羊和野牦牛等。

       其中,雪豹作为顶级食肉动物,对维持其所在的高山生态系统的稳定性起到了重要的作用。由于受到栖息地丧失、猎物减少和偷猎等威胁,雪豹早在1972年就被世界自然保护联盟(IUCN)列为濒危物种。气候的快速变暖可能会进一步威胁到雪豹的生存。

       北京大学自然保护与社会发展研究中心的李娟博士等研究人员在新一期《生物保护》杂志上报告表示,通过分析历史数据预测未来气候情况发现,现有雪豹生活区域约有三分之一能抵抗气候变化影响,有可能成为雪豹在2070年后生存的“庇护所”。

图1 红外相机在澜沧江园区拍摄到的雪豹

       什么是“庇护所”?

       气候变化下雪豹栖息地有哪些变化?

       在地球历史上,冰期—间冰期交替时曾多次发生大幅度的气候变化。冰期来临时,很多适应温暖环境的物种由于冰盖的扩张而局部灭绝;暖期来临时,灌丛和森林的扩张则会使很多适应寒冷环境且生活在苔原草原上的物种局部灭绝。

       然而由于一些受气候变化影响较小的栖息地的存在,许多物种得以在冰期—间冰期循环中存活下来;这样的栖息地通常是一些气候相对稳定、地形较为复杂的地区,被称为“庇护所”。

图2 当前雪豹的栖息地分布图

       雪豹大约于700万年前起源于青藏高原,其栖息地位于林线和雪线之间的高山带,一般而言,这样的高山带极易受气候变化影响,但是雪豹历经数次冰期—间冰期循环,仍然很好的存活了下来,这是为什么呢?

       研究人员从全球范围内收集了2000多个当前雪豹出现点的数据,结合相关的生物气候变量建立了全球雪豹分布模型。研究显示,在气候变化的不同阶段,雪豹栖息地经历过不同程度地扩大、缩减和碎片化等变化。

       模型结果显示,到2070年随着气候变暖,雪豹的栖息地会向纬度和海拔更高的地方移动。会有一些新的雪豹适宜栖息地出现在高纬度地区,包括萨彦山的东部和杭爱山,主要位于蒙古和俄罗斯。

       而现在的横断山和喜马拉雅山脉的很多雪豹适宜栖息地则可能会消失,其中不丹、和尼泊尔的雪豹栖息地到2070年可能会有超过80%的雪豹栖息地消失。全球雪豹栖息地面积将减少约23%,栖息地破碎化加剧。

       “庇护所”有哪些?

       是如何形成的?

       依据雪豹栖息地的这些变化,研究人员发现有三个区域的雪豹栖息地在过去面临气候变化时保持稳定,并有可能在未来面临气候变化时仍保持良好状况,成为雪豹抵抗气候变化而生存的“庇护所”。

       它们主要分布在阿尔泰山、天山、帕米尔、喀喇昆仑山、祁连山山脉,此外也有部分散布在喜马拉雅山和横断山。这些稳定存在的栖息地总面积有约110万平方公里,包括1317个栖息地斑块。

图3 气候变化下雪豹的庇护所

       其中有3个斑块大于5万平方公里,包括阿尔泰山区域、祁连山区域,以及一片分布于天山-帕米尔-兴都库仕-喀喇昆仑山脉的连续区域,面积分别为9万、11万、57万平方公里。

       这三大块稳定栖息地的面积相当于现在雪豹栖息地总面积的35%,均可以维持至少一个雪豹最小存活种群,可以在气候变化下起到庇护所的作用。

       庇护所的存在与其所处地区的地理特点密切相关。青藏高原及其周边地区的主要降水来源于冬季中纬度的西风和夏季的亚洲季风。但是北部的阿尔泰山和杭爱山阻挡了中纬度西风带的水分运输,南部的喜马拉雅山阻挡了来自于印度洋的印度季风,东部的横断山脉则阻挡了来自太平洋的东亚季风,这使得亚洲内陆大部分为干旱或半干旱地区。

       干旱阻止了气候变暖时森林的扩张,也限制了气候变冷时冰川的形成,有利于维持高山草甸的稳定。这些稳定的高山草甸为雪豹、同时也为其它高山动物提供了在气候变化下的避难所。

       雪豹保护面临怎样的挑战?

       气候变化下雪豹庇护所的存在,可以解释雪豹是如何在之前的冰期—间冰期循环的气候变化中存活下来、并保持了相对稳定的种群数量。然而,正在发生的全球气候变暖的速度要比历史上的冰期—间冰期循环要快得多。

       因此,留给雪豹适应气候变化的时间不再是成千上万年,而可能只是几十年。这给雪豹保护带来了诸多挑战。

       与庇护所区域较为稳定的干旱 / 半干旱气候相比,喜马拉雅山和横断山脉的雪豹栖息地当前年降水高约100毫米,最冷季均温高约6 ℃,并且至2070年,年降水及最冷季均温的增加均大于庇护所区域。

       因此在喜马拉雅山和横断山脉的许多地区,森林可能会逐渐取代目前的高山草甸,导致雪豹栖息地缩小。

       此外,伴随着雪豹栖息地的丧失,栖息地破碎化将加剧。到2070年,雪豹分布范围南部——即喜马拉雅山和横断山区雪豹栖息地破碎化加剧。随之而来的问题是,雪豹活动范围会受到限制,个体间、种群间的基因交流变得更加困难,直接威胁到该地区雪豹种群的存活。

 图4 雪豹保护面临的挑战

       另外的挑战来自于雪豹分布范围内人类活动的增加。当前的大部分雪豹栖息地人类活动还处于较低水平。这很大程度上是由于雪豹生活的地区海拔高、极度寒冷和干燥,极大地限制了人类的活动。

       除了相对稳定的气候,较小的人类影响也是雪豹可以在这些地区生存的一个重要原因。

       然而,恶劣的环境也同时导致这里生态系统十分脆弱。近些年来,随着科技进步、经济发展,青藏高原及其周边地区的人类活动明显增加,可能会加剧雪豹栖息地破碎化,同时也带来盗猎、人与雪豹冲突等问题,给雪豹保护带来更多的挑战。

       雪豹已经在青藏高原及其周边地区生活了数百万年。庇护所在过去的冰期—间冰期循环中保护了雪豹种群。然而,在21世纪雪豹将同时面临气候快速变暖、栖息地进一步的破碎化以及越来越多的人类活动,留给雪豹适应的时间和空间均减少。保护青藏高原及其周边地区脆弱的高原生态系统,对于雪豹以及同域分布的许多其它物种十分重要,生活在这一地区的人类也将因此受益。

       文章引用:Li, J., McCarthy, T.M., Wang, H., Weckworth, B.V., Schaller, G.B., Mishra, C., Lu, Z. and Beissinger, S.R., 2016. Climate refugia of snow leopards in High Asia. Biological Conservation, 203, pp.188-196.