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气候变化导致当地广泛灭绝;最大的威胁是在热带

发布时间:2019-01-26 19:55:53

气候变化导致当地广泛灭绝;最大的威胁是在热带地区 面对气候变化,物种有三种选择:适应,逃避或死亡。一项新的荟萃分析汇编了27项研究的数据并涉及976种物种,展示了物种分布

  气候变化导致当地广泛灭绝;最大的威胁是在热带地区

  面对气候变化,物种有三种选择:适应,逃避或死亡。一项新的荟萃分析汇编了27项研究的数据并涉及976种物种,展示了物种分布在10至159年间的变化情况。其中近一半(47%)的人口在热量上限下遭到灭绝。热带地区特别容易受到气候变化引起的局部灭绝的影响。数据显示,55%的热带和亚热带物种遭受局部灭绝​​,而温带气候只有39%。尽管数据为热带种类设定收效并不大,最大的风险与研究anteriores.As热带物种的结果是,在气候变化的风险更大,因为他们已经生活在世界上一些最热门的环境相一致热带地区相关因此,是最大调整温度,限制为小区域,占据特别罕见的栖息地和具有容差的窄范围或具有低的热分散性和速率reprodutiva.Cientistas看见几个可能的解决问题的方法:除了为了减少温室气体排放,他们建议保护广泛的中心栖息地区域,确保这些区域之间的强大连通性,以便植物和动物可以根据温度升高的需要在它们之间自由移动。红吼猴(Alouatta seniculus),一种在亚马逊西部发现的物种,这个地区许多哺乳动物物种不太可能跟上气候变化。照片:Rhett A. Butler

  面对环境的变化,一个物种只有三种选择:离开这个地方,适应或死亡。由于全球气温升高,许多物种正在改变其栖息地,主要是朝向较冷,较冷和较高海拔的地方。但如果它们无法适应或移动,人口就会在其耐热性的上限处丢失。这些种群的灭绝可能对物种,生态系统和全球生物多样性产生重大影响。

  发表在PLOS Biology上的新研究警告说,气候变化引起的局部灭绝已经很普遍。亚利桑那大学的John Wiens进行的荟萃分析汇总了27项研究的数据,这些研究重新分析了观察物种分布随时间变化的位点。这些研究涵盖10至159年,包括976种。其中近一半(47%)沿其上部热界失去了人口。所有地区和分类群体都发生了局部灭绝。

  “正如Yogi Berra所说,很难做出预测,”Wiens说,他的研究为越来越多的工作做出了贡献,试图预测生物多样性将如何应对气候变化。 “而且很难说哪些预测是正确的。所以在这项研究中,我转移了我的注意力并想知道:[由于气候变化]发生了什么?“

  根据Wiens的说法,当地灭绝的发生程度令人惊讶,“因为气候变化与预测相比变化不大,这预示着更大的变化。”

  的Stuart Butchart,在国际鸟盟科学部主任,表示这些结果的担忧:“这样的群体灭绝的证据已经发现了大约一半的品种,图案已在热带地区的植物和动物之间观察到的事实温带,以及陆地,海洋和淡水系统令人印象深刻。“

  据记载,巨嘴鸟喙的彩虹(Ramphastos sulfuratus,照片)和其他低地物种转移它们的栖息地到更高的高度响应温度的升高 - 只是气候变化对生物多样性的影响,许多之一。最近的研究发现,47%的研究物种沿其上部热边界遭受局部灭绝​​,热带地区的局部灭绝率高于温带地区。照片:Rhett A. Butler

  一个灿烂的格查尔(Pharomachrus mocinno)在哥斯达黎加的云彩森林里。由于气候变化引起的温度升高,热带低地物种和山脉尤其处于危险之中。照片:Keith Carver在Flick上的知识共享署名 - 非商业性 - NoDerivs 2.0通用许可证

  局部灭绝和全球灭绝

  需要注意的是本地物种灭绝并不一定意味着该物种在全球灭绝的危险,如果它的栖息地范围扩大到其他一些地方是很重要的,她能够迅速采取行动,可以成功应对气候变化。

  另一方面,人口灭绝可能意味着物种无法将其栖息地扩展到条件更有利的地区的问题 - 要么是因为它们移动得不够快,要么是因为它们无处可去。

  那么如何解释迄今为止记录的广泛的局部灭绝? Wiens同意这是“一个大问题:这些地方种群的灭绝会变成全球物种的全球灭绝吗?”。

  “答案是:我不知道。”但鉴于比例,“以及全球变暖率预计会增加2至5倍的事实,似乎很难想象全球灭绝不会发生。”

  热带地区的问题

  在比较分类群时,Wiens发现,与陆地或海洋物种相比,动物的局部灭绝率高于植物之间和淡水。此外,出现了一种地理趋势,因为55%的热带和亚热带物种经历了局部灭绝,而在温带物种中,这一比例较低,为39%。这听起来可能有点intutitivo,因为气温正在升高在高纬度地区更快 - 作为快速升温北极看到的 - 但它是基于科学家对热带物种的生物学和生态学已经预测的东西。

  热带物种生活在世界上一些最热的环境中,已经处于已知热适应的上限。更多的热量意味着更多的压力,这可能会比你的适应能力更大。

  此外,热带环境在一年中往往更加稳定,因此它们的物种适应的温度范围比温带物种要窄得多。

  热带物种已经显示出高水平的局部灭绝这一事实尤其令人担忧。 “我认为,在这种模式中最重要的是,它表明,与气候变化灭绝的世界是家庭对大多数物种,这是热带地区正在发生更强烈准确地说,”威恩斯说。

   “因此,全球生物多样性的预测比全球随机灭绝的情况更糟糕。”

  然而,其他人认为需要更多数据来清楚地了解全球灭绝率的地理变化。 “对于Wiens研究来说,一个主要的局限就是缺乏热带数据,”迈阿密大学的Kenneth Feeley说。他指出,除亚利桑那州等亚热带气候区域外,Wiens检查的27项研究中,只有5项研究热带本身,其中只有一项涉及植物。 “鉴于缺乏数据,很难得出有关热带物种局部灭绝的结论,特别是关于热带植物物种,”他说。

  尽管这个警告,威恩斯的一般性结论对应于菲利和他的同事们在他们的中美洲和南美洲的森林研究指出,“在哥伦比亚,哥斯达黎加和秘鲁许多热带树种正在向更高的位置[...]在许多情况下,这种流离失所主要是由于人口在其栖息地范围较低和较温暖的部分死亡和熄灭的事实。

  两栖类和爬行类动物,如变色龙察拉塔纳纳(诡避役属tsaratananensis),马达加斯加最高的山可能很快用完它的栖息地较低的热容差范围。照片:Christopher Raxworthy

  危险在于细节

  大量变量使得难以准确评估热带灭绝的可能性,但许多因素共同表明未来当地物种灭绝的速度更快。对于占据一个广阔的热带平原的中心物种,如亚马逊或刚果盆,例如,下和栖息地适合的温度可以是公里,使得沿着一个温度梯度在时间几乎不可能位移。

  在热带物种的共同特点是也并不十分有利:“一般情况下,具有某些特征,如仅限于小面积或罕见的栖息地,低色散和繁殖率低的物种,都灭绝非常敏感。这些都是许多热带物种的特征,“英国约克大学教授简希尔解释道。

  “鉴于代和热带树木的许多物种的限制龛之间的间隔较长,我们看到了很好的理由预测,许多[...]根本不会能够容忍更高的温度和遭受局部灭绝​​,”菲利说。

  的影响不能立即观察到,但奈阿Morueta - 霍姆,在加州大学的生态学家警告说:物种,其栖息地出现稳定的可开发的灭绝债务 - 的时候,未来的物种灭绝是由于事件过去的。

  “长寿植物,如树木,经常可以在极端环境中生存,很久它们的繁殖能力已经结束,”她指出。 “在这种情况下,需要更长的时间才能看到气候变化造成的局部灭绝。”

  在亚马逊河上游的山谷,低地森林开始向秘鲁南部的安第斯山脉上升。低地热带物种可能不得不面对目前栖息地和较冷地区之间数百英里的距离,这些地区可能在未来提供合适的环境。许多热带物种的典型特征 - 如低分散能力和繁殖率 - 增加了威胁。照片:Rhett A. Butler

  谁有危险?

  除了树木本身之外,在适合栖息地的种族中最有可能被遗弃的低地森林物种包括林下鸟类,灵长类动物和小型哺乳动物。

  近500种在西半球哺乳动物,由华盛顿大学的科学家领导的研究中发现西亚马孙地区的最危险的地区,被认为是无法维持的潜在栖息地抵消在未来的品种14.5%。中美洲和南美洲的灵长类动物将在未来一百年内平均减少75%。许多物种已濒临灭绝,如蜘蛛猴(白腹蜘蛛猴),列为“濒危”和萨基鼻白(albinasus Chiropotes),这带来了另一个问题:气候变化只是热带地区有害的人为因素中的一小部分,也是大豆和棕榈油农业综合企业,木材业和野生物种贩运的扩张。

  在热带山区,物种可能面临另一个问题,即使较低的温度更容易并且可以立即用于较高位置的动植物:它们可能只是在顶部不合适。面对世界变暖,越来越高的物种最终不得不在山顶上越来越小的栖息地岛屿中生存。

  在京那巴鲁山,希尔和他的同事写蛾的研究发现,大多数物种显著转移它们的栖息地范围到更高的高度,在过去42年,但在较低的热极限扩张比发生收缩更快上限。虽然当时保持稳定的栖息地大小,但是高海拔地区的向上运动通常受到山脉地质的限制,这使得栖息地不适合蝴蝶。因此,面对持续变暖,许多特有物种可能面临灭绝的危险。

  新几内亚的卡里姆山。山地物种可能能够它们的栖息地转向了 - 与几个物种,包括树木,昆虫和鸟类 - 但高海拔并不总是提供合适的栖息地和物种可能最终会从山顶被“推”。照片:本杰明弗里曼

  一个peneothello标本濞捕获在新几内亚应对气候变化的鸟类研究中,四个品种更有可能成为山Karimui extinas围绕2100年的照片之一:本杰明·弗里曼

  来自新几内亚卡里姆伊山的鸟类面临着类似的问题。不列颠哥伦比亚大学的本杰明·弗里曼的研究发现,40出的64种鸟类栖息地遭受收缩在高海拔地区,其中四个可能不再在该地段2100年发现的。

  目前,[我们]没有很多记录在案的山顶灭绝事件,“他说。 “举个例子,两个种鸟类是[著名研究员]贾德戴蒙发现生活仅在20世纪60年代登上Karimui的顶部仍住在山Karimui的顶部在2012年”。

  弗里曼,他们的工作被列入研究威恩斯还强调说,“[W]帽子威恩斯调用局部灭绝可能是一个人口50移动公尺高,其中,在陡峭的斜坡,不可能是我们通常认为作为灭绝“。

  犹他大学的ÇağanŞekercioğlu研究了在预测的气候变化情景中鸟类物种的海拔范围如何影响它们灭绝的可能性。在世界陆地鸟类的研究中,“[O]已经威胁Hylonympha蜂鸟macrocerca被认为是最脆弱的物种之一,”他说,“因为它是一个居民林下有限雨林山区委内瑞拉帕里亚半岛,海拔530至1,200米。它的人口只有3,000到4,000人,农业扩张,加上其居住的山脉(1,371米)的相对较短的地位,表明该物种正在迅速耗尽。总的来说,这项研究预测,到2100年,数百种鸟类会灭绝,数以千计处于灭绝的危险,由于限海拔范围,栖息地丧失和气候变化相结合。

  根据哥伦比亚野生动物保护协会德国Forero-Medina的说法,在秘鲁安第斯山脉,一些鸟类物种的情景更为乐观,这得益于受保护的优质栖息地。

  Forero-Medina是一项研究的作者,该研究还包括在秘鲁中部Cerros del Sira的Wiens鸟类分析中。他发现虽然有明显的向上变化,但由于全球变暖导致它们的发生率低于预期。 “该地区受到El Sira公共保护区的保护,植被状况良好;所以[大多数鸟类]都有移动空间。“然而,它指出了具有狭窄海拔幅度的特有物种Tangara phillipsi,作为需要严格监测可能的种群减少的物种之一。

  Wiens研究中关于非洲的唯一数据是来自马达加斯加最高峰的青蛙和爬行动物。对于所研究的物种,居住在该国北部的Tsaratanana地块,情况并不好。 “他们沿着其较低的热限制很少提供栖息地在哪里拓展,”克里斯托弗Raxworthy,爬虫馆馆长在自然历史美国博物馆,谁领导了这项研究解释了。 “从根本上说,变暖可能将它推升,然后从山顶上升,”据他说,特有物种在马达加斯加的至少九个其他山地系统面临同样的情况。

  来自马达加斯加的树蛙Cophyla alticola。马达加斯加至少九个其他山区系统中的特有物种也面临风险。照片:Christopher Raxworthy

  对生态系统的影响

  个别热带物种的潜在损失并不是唯一引起关注的主要原因。物种之间的相互作用也会受到动植物的变化,适应和死亡的影响,这将不可避免地改变栖息地,生态系统甚至生物群落之间复杂的相互关系。 “生态社区可能发生相当大的裂缝,捕食者和猎物,竞争者,疾病和寄生虫及其宿主之间的动态变化,”布查特说。

  “另一个问题是:海平面上的热带森林会发生什么?”弗里曼说。如果没有物种从更温暖的地方进入平原,这些高度生物多样性的地区可能会遭受人口减少。 “来自平原的植物和动物是否向上移动,使海平面的热带森林(一种称为”生物摩擦“的现象)变得贫穷与否?我们还没有答案。“

  菲利普说:“有或没有生物摩擦的局部灭绝”将导致森林的组成,结构和功能发生变化。 “鉴于热带系统和物种之间的极端相互联系,这种变化可能反过来导致越来越多的灭绝。”

  除了所有的这些风险,可能的热带动物,由于人类的行动阻止了它的运动:栅栏,铁路,大豆和棕榈油,城镇和村庄的意思是运动障碍,并有助于灭绝。

  在哥斯达黎加的这个农业景观中,森林只能沿着河流生存。通过保护走廊,特别是那些包含高度梯度的走廊来保持栖息地的连接,是减轻气候对生物多样性影响的优先事项。照片:Rhett A. Butler

  保护重点

  无论是在山区还是平原,越来越多的流离失所障碍 - 由于栖息地丧失,森林砍伐,基础设施发展和工业化农业 - 将使气候变化更加困难。

  关于为减轻这些影响而采取的行动,科学家们已经达成了相当多的共识:确保栖息地不会分散。 “总的来说,我会说最重要的是保护栖息地走廊完好无损,从平原到平原更高的利率,“Wiens说。

  希尔对此表示赞同:“有更多相关的景观,物种可以到达新的地区并保持其整体栖息地大小(即使流离失所),”她说。 “整体的杂种森林在保护物种免受气候变化的有害影响方面发挥着重要作用。因此,在这种情况下,保护大片连通良好的杂草丛林至关重要。“

  保护栖息地将有利于生物多样性和人,“植物物种的灭绝地方可以在发展中国家对人群的破坏性的影响,”威恩斯说。 “许多人依靠一些草种来挨饿。”

  “在某些情况下,保护山地森林也能多大意义,人们旨在为保护计划”,同意弗里曼,谁补充说,“流域保护和森林保护齐头并进。”

  Morueta-Holme认为这些论点在热带地区特别相关,其中“数百万人严重依赖自然资源”。

  科学家们想知道:海平面上的热带森林会发生什么?没有种来到平原从甚至较温暖的地方,这些高度生物多样性的地区,在巴西这个沿海地区可能遭受灭绝与气候变化的进展。问题仍然很少研究。但面对气温上升,需要紧急研究这样的问题。照片:Rhett A. Butler

  其他科学家强调更好地了解具体方法,使物种应对气候变化,主要是因为并不是所有的回应以同样的方式,或者在相同的环境触发的重要性:对于一些人来说,降雨是的栖息地更为果断例如,比温度。不同的环境因素的敏感性可以解释为什么反直觉,一些物种已被转移到低海拔地区,而不是更高,或者是保持稳定的幅度,无论气候变化。

  “首先要做的是建立监控程序,以便在出现高度变化时检测到它们,”Raxwothy说。

  Feeley对此表示赞同:“在我看来,热带地区的首要任务是收集和整理更多数据。如果我们不知道物种如何应对当前的气候变化,我们就无法保护森林免受未来气候变化的影响。“

  Forero-Medina表示,“迫切需要更好地了解大多数濒危物种如何应对气候变化所涉及的机制”。 “现在是时候从标准转向机制了;这将有助于指导这些物种的保护决策。“

  “我认为,首要任务是减少全球变暖并减轻其影响。全球生物多样性和人类可能造成的后果非常严重,“Wiens总结道。 “全球生物多样性面临的两大威胁是栖息地破坏和气候变化,它们似乎具有协同效应,”他说。

  但如果及时采取适当的行动,这种协同作用也会有益。 “保护栖息地可以减少气候变化的负面影响,”Wiens解释说。 “完整的森林和其他栖息地可以帮助吸收导致全球变暖的碳。”

  报价:

  鸟类国际和国家奥杜邦协会(2015年)信使:鸟类告诉我们气候变化的威胁以及自然和人类的解决方案。美国剑桥和美国纽约:BirdLife International和National Audubon Society

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