南部非洲以其豐富的生物多樣性和高比例的特有物種而聞名。 這些物種是特定地點所特有的，在世界其他地方都找不到。 許多該地區的特有物種都可以在南非的凡波斯和多汁的卡魯中找到 生物群落.
雖然了解特定地區生物多樣性如何產生很重要，但了解其維持方式更為重要。 鑑於 全球承諾 保護生物多樣性和全球環境的變化。 特別是氣候變化，會導致單個物種佔據的區域和能夠支持特定生物群落的區域發生變化。
鑑於目前正在發生的氣候變化的速度和程度，了解這些變化將如何影響我們保護生物多樣性的能力至關重要。
我們的研究通過研究南部非洲目前的生物多樣性模式與過去的氣候變化之間的關係來對此進行調查。 我們特別研究了這些因素在多大程度上導致了生物群落範圍和位置的變化。
我們的結果表明，當前與生物群落相關的特有物種的多樣性在相同生物群落能夠持續存在的地區是最大的。 對於鳥類這樣一個相對流動的群體來說，這一結果幾乎肯定與其他流動性較差的群體相同。
我們的研究，發表在 生物地理學雜誌，著手解決如何保持多樣性的問題。 如果我們要了解氣候變化將如何影響生物多樣性並製定實現全球生物多樣性保護目標的戰略，回答這個問題至關重要。
研究多樣性
我們測試了兩個假設：目前的多樣性模式和特有物種的出現與
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氣候的穩定性； 和/或
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生物群落在冰期-間冰期時間尺度上的持久性。
我們使用在南部非洲繁殖的 697 種本地鳥類作為生物模型組來檢驗我們的假設。 其中包括 163 種區域特有種，例如 橙胸太陽鳥，fynbos特有的，和 卡魯科漢，卡魯特有種。 我們使用鳥類是因為它們目前在該地區的分佈是 更完整地繪製 比其他主要群體。
我們回顧了過去140,000萬年。 這從倒數第二個冰期一直延伸到最後一個冰期 間冰期 （大約從 127,200 年前開始），通過 末次冰期 （開始於約 109,500 年前）和當前的間冰期或全新世時期（開始於約 11,700 年前）。
冰河時期，北半球大陸的大片地區被冰河覆蓋 冰原 全球氣候明顯更加寒冷和乾燥。 冰河期（間冰期）期間的氣候與過去兩個世紀的氣候更為相似。
冰期-間冰期時間尺度意義重大，因為這一時期全球氣候的變化是近代地質史上規模最大的氣候變化。 他們也是 可比 如果溫室氣體繼續排放到大氣中，預計在不久的將來 當前率.
我們使用了這一時期的時間切片的一系列 78 個氣候模型實驗的結果作為 我們的研究基礎.
氣候變化
利用氣候模型實驗的結果和 全球數據集 根據 1961° 經度 x 緯度網格單元的最近（90-0.5 年）氣候條件，我們計算了 0.5 個時間片中每個 78° 網格單元在南部非洲的氣候。 然後，我們計算了每個網格單元過去 140,000 萬年相對氣候穩定性的多項測量值。
我們使用與每個物種相關的模型預測了每個網格單元當前本地繁殖鳥類物種的多樣性 映射當前分佈 至 最近的氣候.
然後，我們計算了每個網格單元當前鳥類多樣性與各種氣候穩定性指標之間的相關性。
我們的結果表明，總體多樣性與氣候穩定性無關。 但他們表明，當今網格單元中存在的特有物種數量與氣候穩定性呈顯著正相關。 換句話說，氣候越穩定，當今特有物種的數量就越多。
生物群系持久性
為了檢驗我們的第二個假設，我們首先擬合模型來描述九個區域生物群落中每一個的當前範圍與 目前的氣候。 使用這些以及為每個網格單元計算的 78 種氣候，我們然後預測每個時間片的每個網格單元中每個生物群落的出現和範圍。
通過三種方式評估每個網格單元中每個生物群落的持久程度。 然後，我們計算了每個網格單元的生物群落持久性的三個測量值與每個網格單元中發現的與生物群落相關的特有鳥類物種的當前數量之間的相關性。
我們發現生物群落持久性與今天在網格單元中發現的與生物群落相關的地方病數量之間存在很強的正相關性。 也就是說，今天發現的與生物群落相關的地方病數量最多，而相關生物群落能夠在過去 140,000 萬年的大部分或全部時間裡持續存在。
滅絕的威脅
總體而言，我們發現，在過去 140,000 萬年氣候變化最小的地區，特別是在氣候變化程度足夠小以使得相同生物群系能夠持續存在的地區，特有鳥類物種的多樣性最高。
這一結果對於保護區域鳥類多樣性以及全球生物多樣性具有重要意義。 這是因為它表明氣候變化會導致生物群落的變化，進而影響使用這些生物群落的物種的生存。
據預測，到 2100 年，當前溫室氣體排放水平引起的氣候變化將足夠大，最終導致 生物群落的變化 橫跨地球一半以上的陸地表面。 對於某個地區特有的物種並使用特定的生物群落，例如我們研究的鳥類，這可能會導致它們的滅絕。
避免這樣的災難需要各國採取措施，例如 在巴黎達成一致，限制未來的氣候變化。 它還需要保護戰略，例如，包括管理更廣泛的景觀，以促進物種範圍的轉變和物種棲息地的維護。 這將有助於它們適應已經發生的氣候變化水平。
關於作者
Brian Huntley，杜倫大學生物和生物醫學科學教授
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