缅因州大学 信用:CC0公共领域 随着时间的推移,预测植物和动物将在哪里栖息的预测主要依赖于关于它们当前气候联系的信息,但这只是起了部分作用
在气候变化的背景下,人们越来越有兴趣评估树木和其他物种是否能跟上不断变化的温度和降雨量,改变它们的发现地,也就是它们的分布范围,以跟踪它们的合适气候
为了验证这一点,缅因州大学领导的一个研究小组研究了数百种北美树木和灌木的当前分布范围,评估了这些物种在所有气候适宜的地方的生长程度
研究人员发现了这些潜在气候栖息地普遍“填充不足”的证据——平均只有50%——这可能意味着随着世界继续变暖,树木已经处于不利地位
本杰明·塞利格,当时的美国哲学博士
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气候变化研究所的学生,和他的博士顾问杰奎琳·吉尔一起领导了这项研究,杰奎琳·吉尔是乌玛因大学的古生态学和植物生态学副教授
生物科学教授布雷恩·麦克吉尔和丹麦奥尔胡斯大学的宏观生态学家兼生物地理学家延斯-克里斯蒂安·斯温宁也有贡献
该团队使用物种分布模型,通过比较气候适宜的区域(被称为潜在范围)与实际发现树木的地方或它们的实际范围,来评估447种北美树木和灌木“填充”它们的潜在气候范围的程度
《生物地理学杂志》发表了该团队的研究论文
塞利格现在是北卡罗来纳州立大学地理空间分析中心的博士后研究员,他和其他作者发现了他们研究的树木在哪里生长和在哪里实际生长之间的显著差异,也被称为范围填充
所有447个物种的平均范围填充值等于48
据研究人员称,这表明,平均而言,在大约一半适合树木生长的地区找不到树木
“我们发现树木的分布范围比预期的更受非气候因素的限制,这表明树木可能不会简单地追踪变暖的气候
”塞利格说
物种分布模型是预测气候变化将如何影响生物多样性和动植物未来分布的常用工具
然而,各种研究,包括乌玛因领导的小组的研究,警告说,因为这个工具假设物种生活在所有气候适宜的地区,即所谓的经历气候平衡的地区,它可能无法提供未来物种将在哪里被发现的准确预测
根据研究人员的说法,SDM依赖于一个被认为是基本的原则,“地理范围通常与当代气候保持平衡。”
越来越多的证据表明,许多经历气候失衡的物种并非如此
塞利格和他的团队发现,北美大范围的树木和灌木往往表现出更强的气候平衡的证据,这意味着他们有高范围的填充
然而,小范围物种的总体范围填充要低得多,表现比零模型预测的要差
据研究人员称,这意味着小范围的树种,包括许多稀有树木和国际自然保护联盟(自然保护联盟)列为脆弱的物种,将面临额外的挑战,因为他们试图跟踪他们的气候到未来
该小组还发现,小范围的物种可能更受非典型影响的限制,如土壤或病原体
研究人员称,因此,对这些植物和动物的保护工作应该“在为下一个世纪的全球变化做准备时,考虑到除气候之外的各种因素的复杂相互作用”
他们的发现支持了越来越多的证据,证明各种植物之间的气候不平衡
至于不平衡的原因可能是由两个因素造成的,根据研究人员的说法:扩散滞后可以追溯到21000年前冰川覆盖北美大部分地区的时候,或者是由非气候因素造成的,这些因素可能会影响比以前更大的范围,例如土壤、与其他植物的竞争或共生
“有人认为,如果你缩小到北美的范围,气候是决定物种在哪里被发现的最重要因素
这项研究揭示了我们知识中的一些显著差距;即使在整个大陆的范围内,土壤或其他植物和动物也可能发挥重要作用
吉尔说:“我们过去认为这些在更局部的尺度上更重要——想想你最喜欢的公园的两个区域的树木会发生怎样的变化。”
“所有这些都意味着,当涉及到植物时,我们的预测工具需要变得更加复杂,如果它们对保护有用的话
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