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当我们想到气候变化时,我们通常会想象一个变暖的世界将如何影响物种,但一项新的研究强调了降水变化的重要性。这一发现表明,关注每个物种生命周期中的环境触发器将有助于我们更好地理解它们将如何受到气候变化的影响。
这项研究的重点是迈阿密蓝蝴蝶(Cyclargus thomasi bethunebakeri)是一种仅存在于佛罗里达州南部一小块栖息地的联邦濒危物种。它们的联邦地位为它们的保护提供了更多的资源,而了解迈阿密蓝的生命周期与气候变化之间的关系对于预测它们未来的命运至关重要。
像许多热带昆虫一样,迈阿密蓝蝴蝶的生命周期包括一种称为“滞育”的状态,即幼虫在干燥的条件下停止发育。雨季的到来促使滞育幼虫重新发育成成年蝴蝶。干旱期的持续时间,以及滞育的持续时间,会对种群数量产生显著影响。如果幼虫滞育时间较短,那么它们更有可能成年并繁殖,而如果旱季较长,滞育时间较长。
“我们发现,变化的降雨模式可以决定迈阿密蓝蝴蝶数量的增长或减少,即使没有任何其他环境变量的变化,”说艾丽卡亨利他是一名博士后应用生态学他是这项研究的作者。“这不仅关系到这种罕见的蝴蝶,也关系到所有在降水驱动系统中的昆虫。在关于气候变化和动物生命周期的对话中,热带和降雨模式在很大程度上被忽视了。”
一些物种在其生命周期中有基于降水的环境触发器。与气温在气候变化下呈上升趋势不同,全球范围内的降水变化将更加多样和微妙:一些地区将干涸,一些地区将被淹没,而一些地区将看不到变化。在一些地方,比如佛罗里达南部,降雨模式将如何随着气候变化而变化还不确定。为了解释这一点,研究人员用20个不同的气候模型模拟了未来的情况,以测试迈阿密的蓝色种群会如何反应。在大多数试验中,即使在其他所有环境条件都没有改变的情况下,当降雨延迟和滞育时间延长时,蝴蝶数量也会下降。
“热带,更具体地说,我们称之为亚热带的模糊区域,覆盖了一套对降水变化非常敏感的极其多样化的生态系统,”他说亚当Terando他是美国地质调查研究生态学家和北卡罗来纳州应用生态学系的兼职教授,是这项研究的合著者。“问题是,与温度相比,随着地球变暖,降水将如何变化也有更多的不确定性。我们希望引起人们对这些雨季生态系统的关注,并展示如何将气候科学与生态学联系起来,从而让我们对未来的情况有新的认识。”
这项研究是利用降水而不是温度来研究气候变化下的热带昆虫的首批努力之一。预计在气候变化下干燥的地区,热带昆虫物种的生命周期可能会受到类似的影响,可能会减少。事实上,降水模式的变化可以解释目前人口的减少。
“气候变化无处不在,”亨利说。“通过更广泛地思考这种变化在全球不同地区的真正意义,我们可以更好地处理哪些行动可以将对生物多样性的负面影响降到最低。”
这篇文章的题目是“降水变化改变了低纬度变温动物的物候和种群动态的文章发表在该杂志上气候变化生态学于2022年2月3日。这篇论文的作者还有杜克大学的威廉·莫里斯、佛罗里达大学的贾雷特·丹尼尔斯和密歇根州立大学的尼克·哈达德。这项研究是由一个东南气候适应科学中心爱丽卡·亨利和迪斯尼保护基金以及佛罗里达群岛国家野生动物保护区的全球变化奖学金。
朱厄尔-
编辑:研究摘要如下。
“降水变化改变了低纬度变温动物的物候和种群动态”
作者:北卡罗来纳州立大学的埃里卡·亨利和亚当·特兰多;威廉·莫里斯,杜克大学;佛罗里达大学的Jaret Daniels;密歇根州立大学的尼克·哈达德。
发表: 2022年2月2日气候变化生态学
DOI: 10.1016 / j.ecochg.2022.100051
文摘:预测物种对气候变化的反应对于保护生物多样性至关重要。迄今为止的建模工作主要集中在预测气温变暖对温带物种物候学的影响。在热带地区及其附近,地球变暖对物种物候学的影响更有可能是由季节降水周期的变化而不是温度的变化驱动的。为了证明在生态学研究中考虑降水驱动物候的重要性,我们构建了一个罕见的亚热带蝴蝶(迈阿密蓝蝶)的机制种群模型。Cyclargus thomasi bethunebakeri),并使用一套全球气候模型来预测未来蝴蝶的数量。在模型的所有迭代中,迈阿密蓝色人口的轨迹是不确定的。我们确定了生物学的不确定性(未知的滞育存活率)和气候的不确定性(气候模型中降水变化迹象的模糊性),以及它们之间的相互作用作为决定持久性和灭绝的关键因素。尽管存在不确定性,但该模型最乐观的迭代预测迈阿密蓝蝴蝶数量将在更高排放情景下下降(RCP 8.5)。在整个预估集合中缺乏气候模式一致性,这表明与类似的温度研究相比,气候变化对降水驱动的物候的影响的研究要求在不确定性分析中具有更高的严密性。对于热带物种来说,结合生物和气候不确定性的机械方法是了解变化的降水制度对物候和种群动态的影响的最佳途径。
