加州大學(xué)圣克魯斯分校的研究人員正在為植物在適應(yīng)氣候變化方面面臨的挑戰(zhàn)提供新的見解。先前的研究早就預(yù)計(jì)，植物可能能夠通過以與氣候變化速度相匹配的速度改變它們的物候或季節(jié)性生命過程的時(shí)間來應(yīng)對(duì)不斷升高的溫度。但發(fā)表在AGU Advances雜志上的一項(xiàng)新的全球尺度分析表明，物候變化滯后于溫度變化，這種趨勢(shì)似乎在人類主導(dǎo)的景觀中更為明顯。
“我們通常期望物候?qū)W能夠非常迅速地適應(yīng)氣候變化，但通過這些發(fā)現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)我們可以看到的適應(yīng)程度可能是有限的，而這個(gè)極限受人類活動(dòng)的影響，”加州大學(xué)圣地亞哥分校的宋奕鑾說。博士環(huán)境研究專業(yè)的學(xué)生和論文的主要作者。“就我們對(duì)植物對(duì)氣候變化的預(yù)期反應(yīng)而言，這些發(fā)現(xiàn)提出了很多問題需要探索。”
為了得出他們的發(fā)現(xiàn)，研究小組在 UCSC 環(huán)境研究副教授 Kai Zhu 的指導(dǎo)下，將重點(diǎn)放在北半球中高緯度地區(qū)，并分析了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)檢測(cè)到了地上的植物。隨著年平均氣溫的升高，通常預(yù)計(jì)北半球的生長(zhǎng)季節(jié)開始得更早，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。但在比較兩個(gè)因素在地理上的變化率時(shí)，該論文發(fā)現(xiàn)了空間不匹配。
根據(jù)分析，1981 年至 2014 年間，北半球大部分地區(qū)的生長(zhǎng)季節(jié)長(zhǎng)度變化慢于年平均近地表溫度。在某些地區(qū)，這些變化甚至朝著相反的方向發(fā)展，預(yù)計(jì)生長(zhǎng)季節(jié)會(huì)延長(zhǎng)，但它們會(huì)壓縮。整個(gè)研究區(qū)域存在高度可，但這些趨勢(shì)在歐洲和北美部分地區(qū)尤為突出。
研究人員正在努力了解為什么會(huì)發(fā)生生長(zhǎng)季節(jié)物候和溫度變化之間的這種不匹配。一種可能性是，溫度變化的速度對(duì)于植物物候?qū)W來說可能太大而無法充分跟上。先前的研究還表明，植物也可能??受限于它們需要對(duì)其他環(huán)境變量做出反應(yīng)——比如白天的長(zhǎng)度和降水——并且北半球部分地區(qū)的植物群落的物種類型和組成可能會(huì)影響物候響應(yīng)。但這項(xiàng)新研究還指出了另一個(gè)關(guān)鍵變量：人類活動(dòng)。
宋和研究團(tuán)隊(duì)將他們的物候不匹配發(fā)現(xiàn)與整個(gè)研究區(qū)域的人口密度和土地利用類型的數(shù)據(jù)分層。該分析表明，物候失配與跨緯度的人口密度相對(duì)應(yīng)。這種影響在人類主導(dǎo)的景觀中更為明顯，尤其是農(nóng)田。
在整個(gè)研究區(qū)域，受人類影響的景觀物候變化滯后或差異較大的趨勢(shì)抵消了野生地區(qū)物候變化實(shí)際上領(lǐng)先于溫度變化的趨勢(shì)。該團(tuán)隊(duì)用來自公民科學(xué)家的實(shí)地觀察的額外數(shù)據(jù)支持了他們的發(fā)現(xiàn)。該分析表明，溫度相關(guān)的環(huán)境條件與春葉初始生長(zhǎng)時(shí)間之間的不匹配隨著人口密度的增加而增加。
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