全球氣候變化正在導(dǎo)致日益加劇的生物多樣性喪失。在以往的大尺度分析中，研究人員往往關(guān)注物種水平的變化，鮮有研究注意到種內(nèi)不同種群間氣候適應(yīng)能力的差異。同時，氣候變化通常會引起物種間的連鎖反應(yīng)，評估同一生態(tài)系統(tǒng)中相互作用的物種間的綜合響應(yīng)模式，有助于構(gòu)建更為完善的氣候變化評估體系。因此，如何量化性地評估多物種的不同種群對氣候變化的響應(yīng)模式是生物多樣性保護工作的關(guān)鍵一環(huán)。

中國科學(xué)院動物研究所的鳥獸團隊和瑞典自然歷史博物館，將生態(tài)基因組學(xué)與生態(tài)位模擬分析結(jié)合，評估了氣候變化對青藏高原生態(tài)關(guān)鍵種——高原鼠兔（Ochotona curzoniae），以及它的兩個伴生鳥類——白腰雪雀（Montifringilla taczanowskii）與棕頸雪雀（Pyrgilauda ruficollis）不同種群的影響。通過整合氣候適應(yīng)、遷徙可能性、生態(tài)位適宜性和景觀連通性，該工作構(gòu)建了氣候變化下種群受威脅風(fēng)險的評估框架。基于該框架，科研人員進一步探討伴生物種在面對氣候變化時是否具有相似的反應(yīng)模式，并評估傘護種（umbrella species）能否有效反映受益類群的氣候變化風(fēng)險（研究框架圖見圖1）。

青藏高原被稱為“地球第三極”，平均海拔超過4000米，其低溫、低氧、強紫外的自然環(huán)境孕育了獨特的生態(tài)系統(tǒng)和動物類群。正因為青藏高原所棲息的動物長期適應(yīng)寒冷的自然環(huán)境，它們極易受到氣候變化的影響。其中，高原鼠兔被認為是青藏高原高山草甸生態(tài)系統(tǒng)中的基石種（keystone species），善于挖掘洞穴。這些洞穴為眾多鳥類和蜥蜴類提供了生存繁衍的場所，包括研究對象白腰雪雀和棕頸雪雀。這種“鳥鼠同穴”的神奇的現(xiàn)象早在公元前便被古人發(fā)現(xiàn)，并最早記錄于《山海經(jīng)》。三者為研究共進化類群如何采用氣候適應(yīng)、擴散及其他生活史策略來適應(yīng)氣候變化提供了理想的研究體系。

該工作通過生態(tài)基因研究，發(fā)現(xiàn)三個物種各自在全基因組上沒有明顯的遺傳分化，但不同種群對異質(zhì)性氣候條件呈現(xiàn)局部適應(yīng)。通過局部遺傳偏移量評估，研究發(fā)現(xiàn)不同種群具有氣候適應(yīng)的空間差異。例如，西南區(qū)域種群的局部適應(yīng)潛力最低，而東北部邊緣地區(qū)的種群適應(yīng)氣候變化能力較強。研究評估未來氣候變化下的適宜性棲息地變化發(fā)現(xiàn)，這些物種的適宜分布區(qū)將向東北區(qū)域收縮。進而，研究團隊通過將未來適宜分布區(qū)作為潛在的擴散區(qū)域，評估了種群擴散過程中氣候適應(yīng)的可能性，發(fā)現(xiàn)了西南部種群的氣候適應(yīng)基因型難以維持在未來氣候環(huán)境下的生存。通過景觀連通性分析，研究推測導(dǎo)致種群遷徙的景觀障礙。綜合多物種、多模型的評估體系，科研人員提出青藏高原東北部地區(qū)可以作為未來氣候變化下的“避難地”。

傘護種是生物多樣性保護中重要概念。然而，現(xiàn)有的傘護種是否能夠在未來氣候變化下繼續(xù)為其他物種提供保護傘效應(yīng)受到保護生物學(xué)者的普遍關(guān)注。本研究通過比較三種動物的氣候適應(yīng)、棲息地變化、遷徙的景觀障礙等多項指標，發(fā)現(xiàn)三種動物具有相似的氣候變化易危性格局，暗示了基石種（高原鼠兔）可作為傘護種反映受益類群（雪雀）的氣候變化易危性，從而驗證了其傘護種的生態(tài)地位，為生物多樣性保護工作提供了新思路。

相關(guān)研究成果以Alpine burrow-sharing mammals and birds show similar population-level climate change risks為題，發(fā)表在《自然-氣候變化》上。研究工作得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、國家自然科學(xué)基金、第三次新疆綜合科學(xué)考察和瑞典研究理事會基金的支持。

圖1.?整合氣候適應(yīng)、遷徙可能性、生態(tài)位適宜性和景觀連通性的氣候變化風(fēng)險評估框