植物，像动物和人一样，寻求气候变化的避难所。当他们移动时，他们会带走整个生态系统。为了了解植物为什么以及如何穿越景观，处于保护前沿的研究人员呼吁建立一个新的框架。未来保护生物多样性的关键可能是了解过去。
佐治亚理工学院生物科学学院和地球与大气科学学院助理教授珍妮·麦奎尔(Jenny McGuire)与德克萨斯州，挪威和阿根廷的同事一起在《美国国家科学院院刊》上率先发表了关于生物多样性主题的专题报道。在专题“过去作为动态变化的星球上生物多样性保护的镜头”中，McGuire和她的合作者强调了未来成功的保护工作必须解决的悬而未决的问题。该专题汇集了保护研究，阐明了气候变化和人类使用土地方式不断变化的复杂和不断变化的动态。McGuire说，这些因素随着时间的推移相互作用，产生动态变化，并通过深入了解过去来说明将时间视角纳入保护战略的必要性。
该杂志强调的这项工作的一个例子是McGuire对北美植物的研究，该研究调查了它们如何以及为什么随着时间的推移跨越地理，它们将走向何方，以及为什么它很重要。
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“植物正在改变它们的地理范围，无论我们是否意识到这一点，这种情况都会发生，”麦奎尔说。“随着种子落下或被运送到遥远的地方，随着气候变化，植物种子能够生存和生长的可能性正在发生变化。研究植物数千年来的生态位动态可以帮助我们了解物种如何适应气候变化，并可以教会我们如何在面对即将到来的快速气候变化时保护和维护生物多样性。
气候保真度：了解脆弱性的新指标
第一步是了解哪种类型的植物表现出麦奎尔所说的“气候保真度”，哪些没有。如果一种植物具有气候保真度，这意味着该植物忠于其首选的气候生态位，经常在数千年内跨地域迁移以跟上其理想的栖息地。面对气候变化，没有表现出气候保真度的植物往往会适应当地。事实证明，忠于自己的气候并不一定意味着忠于某个特定的地方。
为了调查树木的案例，McGuire和前佐治亚理工学院博士后学者Yue Wang(中国中山大学生态学院副教授)研究了Neotoma古生态数据库的花粉数据，该数据库包含来自北美沉积物核心的花粉化石数据。每个沉积物岩心都逐层采样，产生一系列来自历史上不同时期的花粉数据。数据还包含由花粉类型(例如松树、橡树和草)所代表的不同类型植物的相对丰度的细分，描绘了该位置存在哪些类型的植物以及何时存在。
McGuire和Wang研究了从整个北美13个地点采集的240，337个化石花粉样本的数据。对于北美16个主要植物分类群中的每一个，他们将花粉数据分为4个不同的块或“箱”，从000，18年前到今天，时间为000，<>年。Wang使用这些数据来识别每个时期任何单个类型树木(例如橡树)含有化石花粉的所有气候地点。然后，王观察了每棵树的气候从一个时期到下一个时期是如何变化的。Wang通过比较相邻时间段之间花粉类型的位置来做到这一点，这使该团队能够确定每种类型的树木的气候如何以及为什么随时间变化。
“这个过程使我们能够看到这些不同植物分类群的气候保真度，表明某些植物保持非常一致的气候生态位，即使气候正在迅速变化，”王说。
例如，他们的发现表明，当北美冰川在18，000年前退缩时，云杉和赤杨树向北移动以保持其栖息地的凉爽温度。
至关重要的是，McGuire和Wang发现，在过去的18，000年中，北美的大多数植物物种都表现出长期的气候保真度。他们还发现，迁徙得更远的植物在变化时期更好地跟踪气候。
但有些植物比其他植物表现得更好。例如，柳树的小种子可以长距离飞行，使它们能够非常有效地跟踪自己喜欢的气候。但是，例如，白蜡树的大种子只能分散在离母树很短的距离，阻碍了它们跟踪气候的能力。人类对栖息地的破坏可能会使白蜡树更难在新地区扎根。如果白蜡树没有相邻的栖息地，它们的种子就会面临进一步移动的压力——这对白蜡树来说是一个特殊的挑战，这进一步减缓了它们的迁徙速度。
保护生命结构
从好的方面来说，通过确定哪些植物历来对气候变化最敏感，McGuire和Wang的研究可以帮助大自然保护协会等保护组织优先考虑生物多样性最容易受到气候变化影响的土地。
作为最后一步，McGuire和Wang确定了“气候保真热点”，这些地区历来表现出很强的气候保真度，随着气候变化，其植物将最迫切需要移动。他们将这些热点与大自然保护协会确定的气候适应区域进行了比较，这些地区可以作为这些植物的避难所。虽然这些有弹性地区的植物最初可以通过在当地改变其分布来适应迫在眉睫的气候变化，但当一个地区的气候变化能力因缺乏连通性和人类栖息地中断而超出时，这些植物可能会面临重大挑战。细化这些优先事项有助于利益相关者确定有效的策略，使生活结构蓬勃发展。
“我认为理解气候保真度虽然是一个全新的不同想法，但在未来将非常重要，尤其是在考虑如何在气候变化面前优先考虑保护不同的植物时，”麦奎尔说。“重要的是要能够看到一些植物和动物更容易受到气候变化的影响，这些信息可以帮助制定更强有力的战略来保护地球上的生物多样性。
