一项新的分析显示,近一半的火焰花属(Heliconia)的物种——这一种以其鲜艳的喙状花朵而受到欢迎的热带植物群体——正面临灭绝的威胁。
来自史密森尼国家自然历史博物馆的研究人员的新分析显示,近一半的火焰花属(Heliconia)物种正面临灭绝的威胁。今天,即3月7日,发表在《植物、人类、星球》期刊上的研究结果揭示,这些濒危植物中,许多并未在保护区或植物园内被发现,这使得额外的保护行动对于拯救这些迷人、在园艺上重要且在生态上具有意义的植物至关重要。
这项新研究将火焰花属置于一组植物中,进行详细、全面的保护评估。传统上,这样的工作需要大量的实地考察时间。然而,该项目依赖于像约翰·克雷斯(John Kress)这样的植物学家之前进行的野外研究,克雷斯是博物馆的名誉策展人,也是新研究的作者之一,他在热带地区收集火焰花属植物已有数十年。这些努力收集了数千个干燥标本和数据丰富的标签,这些标本和标签存放在世界各地的标本馆中,包括博物馆的美国国家植物标本馆。
植物学家加里·克鲁普尼克(Gary Krupnick)表示:“标本馆中储存的数据是一个科学宝藏,使得像这样的项目变得可行。”他是博物馆植物保护部门的负责人,也是克雷斯的新研究的合著者之一。“我们在过去研究者的时间和资源的基础上进行了构建,他们花费时间走出去进行植物种群的统计。”
火焰花属包含187个与香蕉相关的热带植物物种。虽然少数火焰花物种原产于西太平洋岛屿,但大多数生活在热带中南美的雨林中。在这里,这些植物是包括蝙蝠和蜂鸟等多种生物的重要生态资源,后者是许多火焰花物种的主要授粉者。这些植物产生花蜜以吸引鸟类,鸟类在飞舞的时候将花粉传播到其他花朵上。
火焰花植物以其花朵而闻名,花朵呈现出多种鲜艳的色调,包括浓烈的黄色、火热的橙色和玫瑰色的红色。它们的生殖结构由称为苞片的蜡质细长叶子组成。许多火焰花的花朵类似于天堂鸟的惊艳羽毛,其他的则让人联想到龙虾钳或巨嘴鸟的喙。
园丁们几个世纪以来一直将火焰花物种作为引人注目的观赏植物进行栽培。这种受欢迎程度使得一些物种面临过度开采和偷猎的风险。此外,火焰花植物还受到栖息地丧失和碎片化、入侵物种和气候变化的威胁。
直到现在,人们对野外火焰花种群的了解仍然很少。只有少数火焰花植物进行了保护评估,目前仅有21个具有魅力的植物物种被列入国际自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录。
在疫情期间,克鲁普尼克花时间浏览博物馆在线收藏数据库中的标本纸张。虽然对标本馆的现场访问受到限制,但博物馆收藏中的所有火焰花标本都已完全数字化,并可在线获取。
克鲁普尼克对探索火焰花种群在野外的状况产生了兴趣,并与克雷斯合作。此时,克雷斯于1972年首次接触到这些植物,在秘鲁的实地工作中对它们鲜艳的花朵产生了浓厚的兴趣,并与一组科学家合作,发表了火焰花的进化历史的详细描述。
克雷斯和克鲁普尼克利用这项以前研究的数据集,分析了近10,000个火焰花标本。这些干燥的植物很多是克雷斯收集的,存放在博物馆的标本馆中,贴在大纸张上,标签中包含有关每种植物采集时间和地点的关键信息。
克鲁普尼克说:“作为一名保护生物学家,我最感兴趣的是标签上的数据,这告诉我们‘什么’、‘在哪里’、‘何时’及‘为什么’。” “这有助于我们追踪种群如何随时间变化。”
团队使用一种名为GeoCAT(地理空间保护评估工具)的空间软件工具,计算植物栖息范围和在特定区域内的丰度等因素。然后,团队利用卫星图像等资源,检查人类活动对这些区域的森林覆盖的影响。他们还确定了哪些火焰花种群出现在保护区内,以及哪些物种存在于植物园中,并可能重新引入野外。
该团队发现87个火焰花物种(占属的47%)正面临灭绝的威胁,几乎占整个群体的一半。令人震惊的是,除了一个物种外,所有这些濒危物种仅在少数几个保护区中被发现。而且,相对较少数量的这些濒危物种存在于其原产地之外。团队发现,大多数在植物园中生长的火焰花标本代表的是IUCN红色名录上保护关注程度最低的物种。
研究还揭示,火焰花属的某些谱系尤其濒危。根据克雷斯的说法,还需要更多的工作来确定哪些因素使这些相关物种的子集如此脆弱。但整体结论是显而易见的。
克雷斯说:“当你意识到,整个进化谱系的生命与多个物种可能面临类似灭绝的威胁时,你会站起来注意到这里确实发生着某些事情。”
研究人员列出了45个他们认为需要优先保护的火焰花物种。这些包括栖息于保护区外且在植物园中未得到良好代表的物种。它还突显了那些适应在脆弱环境中生存的物种,例如特别容易受到变化影响的高海拔云雾森林。
克鲁普尼克表示:“这项研究提供了拯救这一植物群体的蓝图,首先是这个优先物种列表。”
克雷斯和克鲁普尼克将在3月底参加在夏威夷举行的国际火焰花科学家和商业种植者会议,以为保护这些植物的努力作出贡献。通过提高公众意识和促进负责任的旅游,他们希望减轻对这些植物的不可持续生产和需求。这将有助于缓解对野生火焰花种群及其他濒危植物物种的压力。
研究人员还希望该项目能激励对其他植物群体的类似研究。迄今为止,所有植物物种中只有不到20%经过了保护评估。在没有了解某些群体的威胁状况的情况下,制定前进路径仍然非常困难。
克雷斯表示:“现在我们知道了187个火焰花物种的保护状态,我们可以制定一个保护它们的连贯计划。这确实让我感到一丝希望。”
除了克鲁普尼克和克雷斯外,布拉格查理大学的托马斯·费尔(Tomáš Fér)和密苏里植物园的莫妮卡·卡尔森(Mónica Carlsen)也是该研究的合著者。