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. 2025 Jun 30:e70088.
doi: 10.1111/cobi.70088. Online ahead of print.

Identifying potentially suitable and accessible refugia to mitigate impacts of an emerging disease on a rare tree

Sarah M Herbert  1   2 , Stephanie A Tomscha  1   2 , Hao Ran Lai  2   3 , Rubianca Benavidez  4 , Colan G Balkwill  1 , Pearl R Ruston  1   2 , Bethanna Jackson  4 , Julie R Deslippe  1   2
Affiliations

Identifying potentially suitable and accessible refugia to mitigate impacts of an emerging disease on a rare tree

Sarah M Herbert et al. Conserv Biol. .

Abstract
in English, Spanish, Chinese

Identifying refugia from emerging threats is vital to ensure the persistence of rare and threatened species, but modeling habitat distribution for these species is challenging and the role of people in refuge management is rarely considered. Myrtle rust is an emerging infectious disease that represents a grave threat to the rare wetland tree species maire tawake (Syzygium maire) in Aotearoa New Zealand. We combined high-resolution hydrological modeling with integrated species distribution modeling of new and existing S. maire records to identify the extent of habitat in the capital city region available for conservation management. We mapped 2 myrtle rust infection risk scenarios throughout the region to identify areas of relatively low disease risk and used distance of S. maire habitat to the nearest road as a proxy for human accessibility to the area. We identified 1230 km2 of S. maire habitat (waterlogged areas) in the region. In these areas, 1-52 km2 were the most feasible for conservation because they were predicted to support high relative abundances of S. maire, were accessible by road, and offered lower disease risk. However, protecting trees only in low-risk or accessible refugia was predicted by the species distribution model (SDM) to be insufficient to maintain the regional population as the myrtle rust pandemic proceeds. Our highly local approach to refugia modeling enabled rapid collection of new records of a rare species for species distribution modeling and access to high-resolution topographical data for hydrological modeling. However, limitations to understanding the biophysical limits of myrtle rust and S. maire included model-based constraints on inference, poor spatial precision of historical species records, insufficient information on groundwater drainage, and uncertainty in quantifying disease risk. The success of regional conservation efforts for this species will likely depend on human intervention to increase S. maire occupancy in low-risk habitats and to manage myrtle rust. We therefore recommend leveraging human-nature interactions in areas to create, expand, and protect habitat for rare species in a rapidly changing world.

Identificación de refugios potencialmente accesibles y adecuados para mitigar el impacto de una enfermedad emergente sobre un árbol raro Resumen La identificación de refugios frente a amenazas emergentes es vital para garantizar la persistencia de especies raras y amenazadas, pero modelar la distribución del hábitat de estas especies es todo un reto y rara vez se tiene en cuenta el papel de las personas en la gestión de los refugios. La roya del mirto es una enfermedad infecciosa emergente que representa una grave amenaza para la especie arbórea rara de los humedales maire tawake (Syzygium maire) en Aotearoa, Nueva Zelanda. Combinamos los modelos hidrológicos de alta resolución con el modelo integrado de distribución de especies de registros nuevos y existentes de S. maire para identificar la extensión del hábitat disponible para la gestión de la conservación en la región de la capital. Mapeamos dos escenarios de riesgo de infección por roya del mirto en toda la región para identificar las zonas de riesgo relativamente bajo de la enfermedad y utilizamos la distancia del hábitat de S. maire a la carretera más cercana como aproximación a la accesibilidad humana a la zona. Identificamos 1,230 km2 de hábitat de S. maire (zonas anegadas) en la región. De estas zonas, 1‐52 km2 eran las más viables para la conservación porque pronosticamos que albergarían abundancias relativas elevadas de S. maire, eran accesibles por carretera y ofrecían un menor riesgo de enfermedad. Sin embargo, el modelo de distribución de especies predijo que proteger los árboles sólo en refugios accesibles o de bajo riesgo sería insuficiente para mantener la población regional a medida que avanzara la pandemia de roya del mirto. Nuestro enfoque altamente local del modelo de refugios permitió la rápida obtención de nuevos registros de una especie poco común. Utilizamos estos registros en modelos nuevos de distribución de especies y la disponibilidad de datos regionales de alta resolución en los modelos hidrológicos. Sin embargo, las limitaciones para comprender los límites biofísicos de la roya del mirto y S. maire incluyeron restricciones basadas en modelos de inferencia, escasa precisión espacial de los registros históricos de las especies, información insuficiente sobre el drenaje de aguas subterráneas e incertidumbre en la cuantificación del riesgo de enfermedad. Es probable que el éxito de los esfuerzos regionales de conservación de esta especie dependa de la intervención humana para aumentar la ocupación de S. maire en hábitats de bajo riesgo y gestionar la roya del mirto. Por lo tanto, recomendamos aprovechar las interacciones entre el hombre y la naturaleza en las zonas para crear, ampliar y proteger el hábitat de especies raras en un mundo que cambia rápidamente.

【摘要】 识别新兴威胁下的避难所对于保障稀有和受威胁物种的续存至关重要, 但对这些物种的栖息地分布进行建模仍具有挑战性, 且人类在避难所管理中的作用很少被纳入考虑。桃金娘锈病是一种新兴传染病, 对新西兰稀有湿地树种沼泽蒲桃(毛利语maire tawake;Syzygium maire)构成了严重威胁。本研究通过结合高分辨率水文建模与对S. maire新纪录及已有记录的综合物种分布建模, 识别了首都地区可用于该物种保护管理的栖息地范围。我们绘制了两种情景下该地区桃金娘锈病的感染风险地图, 以识别相对低风险区域, 并以S. maire栖息地到最近道路的距离作为人类可及性的替代指标。研究识别了该地区1,230平方公里的S. maire栖息地(水淹区域)。在这些区域中, 1‐52平方公里是最具保护可行性的, 因为我们预测其可支持相对高丰度的S. maire, 且可通过道路到达, 同时具有较低的疾病风险。然而, 物种分布模型预测, 随着桃金娘锈病持续蔓延传播, 仅在低风险或可到达的避难所保护这一树种, 仍不足以维持该地区的种群续存。我们采用的高度区域性的避难所建模方法使我们能够快速收集该稀有物种的新分布记录, 并利用这些记录构建新的物种分布模型, 同时利用高分辨率的区域数据进行水文建模。然而, 我们对桃金娘锈病和S. maire生物物理限制的认识尚且不足, 这包括基于模型的推断限制、历史物种记录的空间精度较低、地下水排水信息不足, 以及量化疾病风险的不确定性。该物种的区域性保护成功很可能取决于人类帮助推动S. maire在低风险栖息地分布的干预, 以及对桃金娘锈病的管理。因此, 我们建议利用人与自然的相互作用, 在快速变化的世界中创建、扩展和保护稀有物种的栖息地。【翻译:胡怡思;审校:聂永刚】.

Keywords: Syzygium maire; Syzygium maire;沼泽蒲桃(maire tawake);桃金娘锈病;社会生态系统;物种分布模型;稀有植物;湿地森林; bosque de humedal; maire tawake; modelo de distribución de especies; myrtle rust; planta rara; rare plant; roya del mirto; sistemas socioecológicos; socioecological systems; species distribution model; wetland forest.

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References

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