气候变化是引起物种分布发生变化的重要因素之一，对其影响进行预测对于物种保护具有重要意义。由于寄生开花植物对寄主存在着不同程度的依赖性，这些植物比自养生物更容易受到环境的影响。但对于气候变化及环境因子对寄生植物及其宿主分布影响的联合分析和研究一直处于空白。武汉植物园东非植物区系与分类学科组的研究人员构建了模型，来研究气候变化在当前及未来对非洲鞭寄生属两种全寄生植物Hydnora abyssinica A.Br和H.africanaThunb.及各自寄主（分别为豆科金合欢属和大戟科大戟属植物）（图1）在分布上的潜在影响。本研究利用5种模型、9个生物气候因子和5个环境因子预测这些物种及其寄主的未来分布变化。
鞭寄生属（Hydnora）植物为根全寄生开花植物，是有吸器被子植物最古老的谱系分支之一，包括大约8种非洲和阿拉伯半岛特有的物种，主要分布于干旱和半干旱地区。由于本属植物不易被识别或容易被忽视，对本属植物分布的研究相对不足，人们对其分布的关注远远少于对其进化的关注。该属物种虽然在它们各自的分布区内数量很少，但都没有得到相应的保护。此外，由于农业用地的扩张和药用采摘过度，这些物种正以很快的速度消失。同时，其寄主作为燃料被大量砍伐，寄主的丧失也加速了鞭寄生属植物的消失。因此，需要采取适当的措施来保护这些物种及其寄主，以防止它们野外灭绝。研究影响鞭寄生属物种及其寄主分布的主要因素对了解物种的总体分布以及如何保护至关重要。所提供的信息可用来寻找物种的分布区，以便更好地开展保护。
根据2050年和2070年的全球环流模型(CMIP5)，应用两种具有代表性的浓度路径情景(RCP4.5和RCP8.5)，预测H. abyssinica的分布区将减少41-64%。与H. abyssinica相比，尽管H.africana的分布区更小，且估计其适宜的分布区还可能有12-28%的缩小（图2和3），但它有着更稳定的生存条件，使得这一物种的分布受气候变化影响较小。而且与寄主相比，气候变化对寄主依赖的寄生植物的影响更为严重。模型预测，除Vachelia Karroo、V. xanthophloea和Euphorbia gregaria等寄主植物的分布区缩小程度较高（40-66%）外，其余寄主植物的分布受到的影响较小，而预测的寄主物种分布只会与各自的寄生分布区域有部分重叠。
本研究是在王青锋和胡光万研究员的指导下，主要由肯尼亚籍学生Mkala Mbandi Elijah完成，学科组其他非洲籍研究生也参与了本项研究。研究结果以“How vulnerable are holoparasitic plants with obligate hosts to negative climate change impacts?” 为文章题目，发表在国际期刊《生态信息学》（Ecological Informatics）上。本研究得到了湖北省重点研究开发项目（2020BHB022）和中-非联合研究中心项目（SAJC202101）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ecoinf.2022.101636
图1.非洲特有的全寄生植物Hydnora abyssinica（A和B）和H. Africana(C和D)
图2 显示2050年和2070年在RPC4.5和8.5中预测的未来气候情景及H. abyssinica（A）与H.africana（B）分布范围的地图。黄色表示分布区扩张，蓝色表示无变化或无分布，绿色表示稳定的生境，红色表示分布区缩小。
图3在2050年和2070年采用两种RCP情景（4.5和8.5）时，Hydnora植物和寄主变化分布减少的百分比。与RCP 4.5（棕色和浅蓝色）相比，RCP 8.5（黄色和灰色）的Hydnora植物和寄主显示出较高的减少率。