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內(nèi)容摘要：沿著北卡羅來(lái)納州的最高山峰，一片孤立的云杉冷杉北方森林是更新世的遺跡，與阿巴拉契亞山脈南部的落葉樹(shù)形成鮮明對(duì)比。Credit: Jess Hunt-Ralston, Georgia Institute

沿著北卡羅來(lái)納州的最高山峰，一片孤立的化的護(hù)云杉冷杉北方森林是更新世的遺跡，與阿巴拉契亞山脈南部的星球落葉樹(shù)形成鮮明對(duì)比。Credit: Jess Hunt-Ralston,上尋 Georgia Institute of Technology
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Georgia Institute of Technology）：植物，像動(dòng)物和人一樣，求庇尋求氣候變化的植物庇護(hù)。當(dāng)它們移動(dòng)時(shí)，態(tài)變它們會(huì)帶走整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)?；淖o(hù)為了了解植物為什么以及如何在整個(gè)時(shí)間里穿越景觀，星球保護(hù)前沿的上尋研究人員呼吁建立一個(gè)新的框架。未來(lái)保護(hù)生物多樣性的求庇關(guān)鍵可能是了解過(guò)去。
佐治亞理工大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院、植物地球與大氣科學(xué)學(xué)院助理教授珍妮·麥奎爾（Jenny McGuire）與德克薩斯州、態(tài)變挪威和阿根廷的化的護(hù)同事一起，在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（the Proceedings of the National Academy of Sciences）上率先就生物多樣性這一主題進(jìn)行了專題報(bào)道。星球在“過(guò)去作為動(dòng)態(tài)變化星球上生物多樣性保護(hù)的鏡頭”這一專題中，McGuire和她的合作者強(qiáng)調(diào)了未來(lái)成功保護(hù)工作必須解決的突出問(wèn)題。該專題匯集了保護(hù)研究，闡明了氣候變化帶來(lái)的復(fù)雜和不斷演變的動(dòng)態(tài)以及人類使用土地的方式不斷變化。McGuire說(shuō)，這些因素會(huì)隨著時(shí)間的推移而相互作用，從而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化，并說(shuō)明需要通過(guò)深入過(guò)去將時(shí)間觀點(diǎn)納入保護(hù)戰(zhàn)略。
這項(xiàng)工作的一個(gè)例子是McGuire對(duì)北美植物的研究，該研究調(diào)查了植物如何以及為什么會(huì)隨著時(shí)間的推移跨越地理區(qū)域，它們的去向，以及為什么重要。
“植物正在改變它們的地理范圍，無(wú)論我們是否意識(shí)到這一點(diǎn)，這都在發(fā)生，”McGuire說(shuō)?！半S著種子掉落或被運(yùn)送到遙遠(yuǎn)的地方，隨著氣候的變化，植物種子能夠存活和生長(zhǎng)的可能性正在發(fā)生變化。研究數(shù)千年來(lái)植物的生態(tài)位動(dòng)態(tài)可以幫助我們了解物種如何適應(yīng)氣候變化，并教我們?nèi)绾卧诩磳⒌絹?lái)的快速氣候變化中保護(hù)和維護(hù)生物多樣性?！?br>氣候保真度：了解脆弱性的新指標(biāo)
第一步是了解哪些類型的植物表現(xiàn)出McGuire所說(shuō)的“氣候保真度”，而哪些沒(méi)有。如果一種植物具有氣候保真度，這意味著該植物保持對(duì)其偏好的氣候生態(tài)位的忠誠(chéng)，通常會(huì)在數(shù)千年內(nèi)跨越地理區(qū)域遷移，以保持其理想的棲息地。沒(méi)有表現(xiàn)出氣候保真度的植物在面對(duì)氣候變化時(shí)往往會(huì)局部適應(yīng)。事實(shí)證明，忠于一個(gè)人的氣候并不一定意味著忠于某個(gè)特定的地方。
為了調(diào)查樹(shù)木的情況，McGuire和前佐治亞理工大學(xué)博士后學(xué)者Yue Wang（中國(guó)中山大學(xué)生態(tài)學(xué)院副教授）研究了Neotoma古生態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的花粉數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)包含來(lái)自北美沉積物核心的花粉化石數(shù)據(jù)。每一個(gè)沉積物核心都被逐層取樣，產(chǎn)生了歷史上不同時(shí)期的一系列花粉數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)還包含了不同類型植物的相對(duì)豐度的細(xì)分，以松樹(shù)、橡樹(shù)和草的花粉類型為代表，例如，繪制了一張照片，說(shuō)明在該位置和時(shí)間存在哪些類型的植物。
McGuire和Wang查看了從整個(gè)北美337個(gè)地點(diǎn)采集的13240個(gè)化石花粉樣本的數(shù)據(jù)。對(duì)于北美16個(gè)主要植物分類群中的每一個(gè)，他們將花粉數(shù)據(jù)分為6個(gè)不同的塊或“箱”，時(shí)間為4000年，從18000年前到現(xiàn)在。王使用這些數(shù)據(jù)來(lái)確定每一個(gè)時(shí)期，任何一種樹(shù)木（如橡樹(shù)）的所有氣候地點(diǎn)都含有花粉化石。然后，王觀察了每棵樹(shù)的氣候從一個(gè)時(shí)期到下一個(gè)時(shí)期的變化。王通過(guò)比較相鄰時(shí)間段之間花粉類型的位置來(lái)做到這一點(diǎn)，這使得團(tuán)隊(duì)能夠確定每種類型的樹(shù)木的氣候隨時(shí)間變化的方式和原因。

沿著北卡羅來(lái)納州的最高山峰，一片孤立的云杉冷杉北方森林是更新世的遺跡，與阿巴拉契亞山脈南部的落葉樹(shù)形成鮮明對(duì)比。Credit: Jess Hunt-Ralston, Georgia Institute of Technology
“這一過(guò)程讓我們看到了這些不同植物類群的氣候保真度，表明某些植物保持著非常一致的氣候生態(tài)位，即使在氣候快速變化的情況下，”王說(shuō)。
例如，他們的發(fā)現(xiàn)表明，當(dāng)18000年前北美冰川退縮時(shí)，云杉和榿木向北移動(dòng)，以保持其棲息地的涼爽溫度。
至關(guān)重要的是，McGuire和Wang發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去18000年中，北美的大多數(shù)植物物種都表現(xiàn)出了長(zhǎng)期的氣候保真度。他們還發(fā)現(xiàn)，遷移更遠(yuǎn)的植物在氣候變化期間跟蹤氣候的效果更好。
但有些植物比其他植物表現(xiàn)更好。例如，柳樹(shù)的小種子可以長(zhǎng)距離飛行，使它們能夠非常有效地跟蹤自己喜歡的氣候。但是，例如，灰樹(shù)的大種子只能分散在離母樹(shù)較近的地方，阻礙了它們追蹤氣候的能力。人類對(duì)棲息地的破壞可能使灰樹(shù)更難在新的地區(qū)扎根。如果附近沒(méi)有白蠟樹(shù)的棲息地，它們的種子就面臨著移動(dòng)甚至更遠(yuǎn)的壓力——這對(duì)白蠟樹(shù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)特別的挑戰(zhàn)，這會(huì)進(jìn)一步減緩它們的遷移速度。
保護(hù)生命結(jié)構(gòu)
好的一面是，通過(guò)確定哪些植物對(duì)氣候變化最敏感，McGuire和Wang的研究可以幫助自然保護(hù)協(xié)會(huì)等保護(hù)組織優(yōu)先考慮生物多樣性最易受氣候變化影響的土地。
作為最后一步，McGuire和Wang確定了“氣候保真度熱點(diǎn)”，這些地區(qū)歷史上表現(xiàn)出強(qiáng)烈的氣候保真度，隨著氣候變化，植物最迫切需要移動(dòng)。他們將這些熱點(diǎn)地區(qū)與自然保護(hù)協(xié)會(huì)確定的可作為這些植物避難所的氣候適應(yīng)性地區(qū)進(jìn)行了比較。雖然這些有韌性的地區(qū)的植物最初可以通過(guò)改變它們的分布來(lái)適應(yīng)即將到來(lái)的氣候變化，但當(dāng)一個(gè)地區(qū)因缺乏連通性和人類破壞棲息地而超過(guò)氣候變化能力時(shí)，這些植物可能會(huì)面臨重大挑戰(zhàn)。細(xì)化這些優(yōu)先事項(xiàng)有助于利益相關(guān)者確定有效的戰(zhàn)略，讓生活結(jié)構(gòu)茁壯成長(zhǎng)。
McGuire說(shuō)：“我認(rèn)為，理解氣候保真度雖然是一個(gè)新的、不同的想法，但在未來(lái)非常重要，特別是在考慮如何在氣候變化面前優(yōu)先保護(hù)不同的植物時(shí)。”?！爸匾氖悄軌蚩吹揭恍┲参锖蛣?dòng)物更容易受到氣候變化的影響，而這些信息可以幫助制定保護(hù)地球生物多樣性的更強(qiáng)有力的戰(zhàn)略?！?/div>