气候变化对植物分布的影响

的分布地球上的植物物种与气候的各个方面密切相关,如温度或多少雨落。植物物种适应特定的气候条件,他们可以最好的生存和繁殖1]。结果,地球上有很多独特的生态系统,如森林、草原,沙漠,特定的植物物种适应一定范围内的温度和降水。有些植物喜欢凉爽的条件,而另一些人则更喜欢热带雨林和沙漠。气候变化将如何影响植物的分布在世界各地的吗?

地球气候的变化在地球的历史悠久,但是目前的气候变化是不同的。人类正在引起地球热身,这是发生了比过去快得多。全球平均温度增加了0.85°C自1880年以来,和大部分的变化已经发生在过去的30年。

你会怎么做如果有太热你在哪里生活?你可以穿上一些较轻的衣服甚至可能搬到一个凉爽的地方。为植物改变衣服不是一个选择,所以他们只剩下搬到一个凉爽的地方如果他们想逃脱气候变暖条件。让我们去远足到山顶,去探索高山生态系统。在这里,我们会发现植物物种适应寒冷,雪,风条件。随着气候变暖这些植物能做什么?

我们怎么知道植物转移他们的分布?

植物有一个主要限制在:搬到低温环境固着的生物,这意味着他们不能从一个地方搬到另一处像动物一样,可以走路或游泳。相反,植物传播种子的独特的方式发展到环境中。这个传播主要是被动的,也就是说,种子运输远离母亲植物动物,风或水。大部分的运动发生在相对较短的距离,就像一个几百米。种子的长距离传播/公里,甚至数十或数百公里,也可以发生,但很少,可能需要许多年这样远距离传播的发生。这种缓慢的“移动”是一种方式,植物可以应对气候变化。因为这个过程是缓慢的,我们必须观察植物在几十年或更长时间实际上看到分布的变化对气候变化的反应。

生态学家研究植物分布的变化通过将不同生态系统多年来一次又一次,并确定他们看到的所有植物。他们还测量气候条件来评估气候改变了多少。以确保他们总是回到同一个地方,每年他们创建所谓的永久植被图小块土地上,这样他们就可以被识别(图1)。通过检查相同的情节年复一年,生态学家可以看到哪些物种消失,变得更加普遍。对于一些生态系统来说,这些研究已经完成,因为1920年代(2]。不幸的是,这种研究成本很多钱,需要许多年,这就是为什么我们没有多的信息关于当前气候变化威胁着植物。

另一种方式来研究植物的分布的变化是由植被阴谋植物学家许多年前。不幸的是,我们不知道这些情节是位于植物学家并没有因为马克他们!植物学家过去没有考虑这样的情节将会非常有价值的了解植物和生态系统应对气候变化的未来他们尚未意识到气候如何变化。生态学家必须彻底看老书留下的这些植物学家,因为一些植物学家非常小心的描述如何找到他们研究的领域。这就像在地图寻宝!与这些老书的帮助下,有时老地图,生态学家可以回到这些历史的地方,看到现在的植物物种。

例如,在18世纪,一个名为亚历山大•冯•洪堡的探险家和他的船员在很长中美洲和南美洲的山脉探险之旅。这次旅行花了38个月!他们的目的是描述该地区的植物物种,因为他们第一个植物学家参观。洪堡发现许多植物以前从未被确认。他们写下的植物被发现的信息,和幸运的是那些书今天仍然存在。2012年,遵循洪堡的脚步,一群生态学家去相同的山脉和访问相同的洪堡一样的地方。这组相比他们的物种列表的列表,洪堡。他们发现,今天,植物生活在高海拔比过去200年前(图2)[3]。这意味着植物正在更高的上山。这一趋势也被发现在欧洲和北美4]。

科学文献包含了大量的信息在不同的植物物种被发现。就像洪堡200年前,植物学家今天还描述植物在哪里。数以百万计的植被信息块可以在科学出版物中找到(2]。仅在欧洲,有超过430万的植被信息块(5]。在一起,这些信息有助于生态学家理解植物如何应对气候变化。

工厂正在寻找新的地方扎根

永久的信息和历史情节告诉我们气候变化是导致植物物种改变他们的分布。我们看到,许多植物正试图逃避全球变暖向南北两极地区通过移动,并通过移动更高向山顶上(4]。这是因为低纬度地区(靠近热带地区)和低海拔通常有温度。

一个生动的例子是由一群欧洲生态学家访问欧洲的山顶上,被植物学家研究100年前。欧洲生态学家发现几乎所有的山顶参观更多的物种今天比以往气候变暖开始。他们还发现了一个更大的山脉上的物种数量增加,温度增加了最(图3一)[7]。这表明我们观察的植物分布的变化是气候变暖导致的。

这告诉我们,植物,喜欢温暖的气温现在可以搬到地区,以前太冷(8]。这一切听起来不错…但考虑到没有空间在山顶上,我们看到越来越多的植物物种向上移动,物种可能会耗尽空间!我们不是完全确定会发生什么,因为我们还没有看到任何像这样过很可能今天的某些植物物种,只有生活在高山地区将在未来消失,因为他们会无处可去,当气候进一步变暖图3 b)。

气候变化是把植物处于艰难境地

植物生态学家发现,即使可以通过改变其分布应对气候变暖,温度增加植物通常是太快了。这可能意味着植物不会有足够的时间来驱散前气温太热。这就是所谓的气候滞后,它会导致植物生活在地方的温度并不是最好的生存和繁殖(图3 b)[8]。想象一下,如果你不能调整加热器在你的房间在夏天的时候,你可以不打开任何窗户或门!

可能有几个原因气候滞后我们观察植物的反应。首先,植物物种必须长途分散到他们喜欢的地方生活,这常常是一个巨大的挑战对固着生物8]。其次,即使植物可以成功地搬到他们更舒适的气候,可能会有额外的挑战新领域,包括其他环境条件,使植物难以生长。例如,有时候没有足够的水,或者土壤没有植物需要的营养物质(8]。另一个问题是可用空间。人类摧毁了许多自然区域用于农业,工厂和企业,以及城市。因为有些植物不能生长在这样的地区,他们可能需要进一步分散,找一个理想的地方生存。

由气候延迟引起的最大问题之一是,许多植物可能生活在温度非常接近他们所能承受的最大。当这些地区的气温太热,许多植物不能生存。在这一点上,我们仍然不知道有多少物种生活在这种不稳定的条件。

结论

植物的分布的变化是随着气候变暖更频繁地发生。生态学家需要数据,涵盖了很长一段时间,了解植物对过去全球变暖事件和预测未来可能如何应对变暖。出于这个原因,生态学家和植物学家仍在研究植物分布的基本流程,对更好地了解脆弱呢?整个生态系统是气候变化。

不幸的是,我们不能帮助植物面临气候变化,因为仍有许多我们不了解的自然过程。但我们可以采取措施来帮助!首先,我们都应该保持学习尽可能多如何正常的生态系统功能和气候变化如何影响生态系统和独立的植物物种。第二,我们应该帮助保持自然栖息地的完整,因此,植物和动物不受到栖息地被破坏的威胁。我们可以组织去探索我们住的地方附近的国家公园和自然保护区,或者我们可以参与nature-focused公民科学计划。所有这些活动将会增加我们的意识和建立当地物种的分布知识以便我们能最好的帮助植物生存的地球变暖。

术语表

分布:↑可以找到一个物种的地理区域。

高山:↑高山生态系统是一种发现在山区,气候特点是寒冷和多雪,高海拔和崎岖的地形。它是各种独特的和专门的植物和动物物种,已经适应了在恶劣的环境下生存。

固着的:↑无法移动(像许多动物可以)他们正在增长。

生态学家:↑一个科学家研究生物与其环境之间的关系。

永久植被图:↑一个永久标记区域所有的植物物种被记录和测量。大小可以随植被的类型。

植物学家:↑一个科学家研究植物。

气候滞后:↑观察到的气候变化和速度之间的不匹配速度较慢,应对气候变化的物种。

确认

科幻小说是欧洲研究理事会在欧盟支持的地平线2020研究和创新计划(授予741413年,地球上人类长期对生物圈的影响动力学),由TMS -格兰特开始计划由Trond莫恩Stiftelse (TMS)和卑尔根大学(TMS2022STG03)。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

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引用

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