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論文資訊
- 類型:已發表論文
- 日期:2022-09-02
摘要
我們綜合了實驗和自然梯度場方法,研究了氣候變遷和變異對美國科羅拉多州甘尼森縣 11 種亞高山草甸灌木、雜草和禾本科植物開花物候的影響。在亞高山草甸,架空電輻射加熱器將融雪日期提前了 16 天,並在生長季節使土壤變暖和乾燥。在另外三個地點,除雪作業將融雪日期提前了 7 天,而不會改變生長季節土壤小氣候。我們比較了對實驗氣候變化的物候響應與對小尺度和景觀尺度的空間梯度以及另一項單獨研究的時間梯度的自然小氣候變異的反應。這兩種操作都顯著提前了物種群體和大多數物種的開花時間,與融雪日期自然時空變化的時間反應密切相關。融雪日期唯一地解釋了僅在最早開花的物種 Claytonia lanceolata 中觀察到的時間變化。除三齒蒿外,所有其他物種中。 Vaseyana 是最晚開花的物種,與溫度相關的小氣候因素(融雪日期較早、土壤溫度升高和土壤溫度日數減少)的一致組合基本上解釋了較早的開花時間。這兩種操作也延長了該物種組的開花持續時間,類似於物種在小空間尺度上對自然融雪變化的反應。然而,只有早期開花的物種在持續時間上表現出一致、顯著的變化,持續時間的延長與較早的融雪或較溫暖的春季土壤溫度有關。土壤濕度通常不是開花時間或開花持續時間的重要解釋因素。最適合的微氣候模型平均可以解釋 82% 的時間變化,但只能解釋 38% 的物種間持續時間變化。我們的研究證明了在一項研究中比較和綜合多種現場方法結果的價值。這種綜合方法可以更輕鬆地識別整個社區的強勁趨勢,以及物種特定的物候對氣候變遷的反應。預測的短期開花物候對氣候變遷的溫度相關方面的反應可能會導致種間相互作用的長期異步,從而可能改變種群和進化動態、群落結構和生態系統功能。