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在气候变化威胁生物多样性的背景下，研究人员开展了关于埃及圣凯瑟琳保护区两种过度放牧的特有植物（Micromeria serbaliana 和 Bufonia multiceps）栖息地适宜性建模的研究。结果显示不同模型表现各异，栖息地适宜性受多种因素影响且未来有变化。该研究为制定保护策略提供了重要依据。
在地球的生态舞台上，生物多样性正面临着前所未有的挑战。气候变化的阴影如幽灵般笼罩，长期以来严重威胁着地球上的各种生物。在植物的世界里，许多特有物种的生存状况岌岌可危。它们就像脆弱的珍宝，被局限在特定的地理区域，对环境变化极为敏感。而人类活动的干扰，如过度放牧、不合理的土地开发等，更是雪上加霜，让这些植物的生存空间不断被挤压。
在埃及的圣凯瑟琳保护区（Saint Catherine Protectorate，SKP），有两种特有植物 Micromeria serbaliana 和 Bufonia multiceps 正处于困境之中。Micromeria serbaliana 不仅具有药用价值，其叶子被发现有抗炎和抗菌特性，可用于治疗多种疾病，然而却面临着干旱、气候变化以及人类活动的多重威胁，甚至有因干旱而死亡的记录。Bufonia multiceps 同样命运多舛，它是当地重要的牲畜放牧资源，还可用于治疗家畜的消化问题，但过度放牧导致其栖息地质量恶化，种群数量减少。
为了拯救这些濒危的植物，来自埃及、沙特阿拉伯等国多所高校和研究机构的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。他们运用物种分布模型（Species Distribution Model，SDM），深入探究这两种植物在未来几十年对气候变化的响应，试图找到保护它们的有效策略。
研究人员通过整合生物气候变量，运用四种主要算法：广义线性模型（Generalized Linear Model，GLM）、随机森林（Random Forest，RF）、增强回归树（Boosted Regression Trees，BRT）和支持向量机（Support Vector Machines，SVM）构建了集成模型。在研究过程中，他们收集了丰富的数据，包括实地调查获取的植物分布点信息，以及从多个植物标本馆和数据库中获取的资料。
研究结果表明，不同模型在预测植物分布时表现各异。在分析 Micromeria serbaliana 时，RF 模型表现出色；而对于 Bufonia multiceps，BRT 模型更具优势。综合来看，集成模型的性能最佳，Micromeria serbaliana 和 Bufonia multiceps 的平均真技能统计量（True Skill Statistic，TSS）分别达到 0.94 和 0.86 。
进一步分析发现，影响 Micromeria serbaliana 分布的主要因素包括最湿润季度的平均温度（Bio8）、海拔和干旱指数；而 Bufonia multiceps 则主要受等温性（Bio3）和海拔的影响 。
在预测未来栖息地适宜性方面，Micromeria serbaliana 的栖息地适宜性在 2041 - 2060 年有轻微扩张，随后在 2061 - 2080 年又有所下降；Bufonia multiceps 在这两个时期则呈现适度扩张 。
从研究结论和讨论部分来看，这项研究意义非凡。它揭示了气候变化对这两种特有植物栖息地适宜性的显著影响，为制定科学合理的保护策略提供了关键依据。研究结果强调了建立全面保护策略的紧迫性，包括在适宜栖息地进行重新引入、开展原地和异地保护规划等。同时，研究也为后续进一步深入研究植物与环境的关系奠定了基础，有助于推动生物多样性保护工作的开展。
该研究成果发表在《BMC Plant Biology》上，为全球生物多样性保护领域提供了重要的参考。
研究中，研究人员运用的主要关键技术方法包括：
- 数据收集：从实地调查（2016 - 2024 年）、多个植物标本馆（如 Tanta 大学、Alexandria 大学等）以及相关数据库（埃及植物标本国家登记处、全球生物多样性信息设施）获取植物的分布数据。
- 环境变量分析：利用 WorldClim 数据库获取生物气候变量，从 USGS 国家海拔数据集获取海拔数据，Soilgrid 数据库获取土壤变量，ENVIREM 数据库获取干旱指数，并通过方差膨胀因子（VIF）分析筛选变量 。
- 模型构建：运用 GLM、RF、BRT、SVM 算法构建集成模型，利用 R 语言中的相关包进行模型运算和评估，通过计算 AUC、TSS 等指标评价模型性能 。
综上所述，这项研究为保护埃及圣凯瑟琳保护区的特有植物提供了重要的理论支持和实践指导，对全球生物多样性保护具有重要的借鉴意义。
