气候变化将影响生物多样性。
随着全球变暖加剧,植物变得越来越少见,昆虫可获得的食物也可能减少。
一位研究人员解释说,进一步研究气候变化对生物多样性的影响,对于制定积极的适应措施可能至关重要。
研究人员模拟了气候变化下预测的北欧暖湿条件:将农田局部升温1.5 ºC,并增加40%的灌溉量。这些条件立即改变了野花群落及其相关昆虫群落。大多数植物物种都成了“输家”:开花数量减少,分泌的花蜜变少,结出的种子也更少或更轻。这减少了传粉者的食物资源,促使它们到更多种类的植物上觅食。
根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的中等排放情景RCP4.5,预计到本世纪中叶前后,全球平均气温将上升0.9至2.0 ºC。因此,许多物种,尤其是对食物、栖息地和繁殖条件有高度特定要求的专性物种,将无法适应。
世界经济论坛在自然保护方面开展了哪些工作?
自然与气候中心帮助领导者理解气候、自然与经济发展之间的相互联系。中心提供一个平台,探索在地球限度内支持韧性与繁荣的发展路径。
中心推动跨行业、跨区域合作,支持合作伙伴将共同理解转化为切实可行的气候与自然解决方案。
我们的作物中约有35%依赖昆虫授粉,因此有必要研究全球变暖对昆虫生存状况以及它们赖以为食的野花的影响。了解可能发生的变化后,我们或许就能减轻对野生植物和作物的不利影响。
英国纽卡斯尔大学科学家开展的一项研究,首次通过实验展示了模拟气候变化对野花繁殖成功率以及植物与传粉者食物网的即时影响。研究结果发表于《植物科学前沿》。
论文第一作者、纽卡斯尔大学自然与环境科学学院博士后科学家埃伦·D·莫斯博士表示:“我们的研究表明,气温升高1.5°C会大幅减少传粉昆虫的食物资源,促使传粉者到更多种类的植物上觅食;一些野花的种子产量会减少,而另一些则会增加。”
在野外模拟全球变暖
作者在英国一处农业研究站的室外实验地块模拟全球变暖,使用红外加热器将环境温度恒定提高1.5 ºC。随后,他们比较了2014年和2015年这些地块与未加热对照地块中的植物和昆虫多样性,以及昆虫在花朵上的访花模式。
由于预计气候变化还会导致北欧降雨量增加,研究人员进一步考察了额外灌溉对地块的影响(在自然降水之外,补充相当于当地月降雨量40%的水),并分别研究了灌溉与加热同时进行及单独进行的情况。
两年之间,地块经过翻耕,并在春季播种小麦和八种当地一年生、依靠昆虫授粉且常见于麦田的草本植物,例如田野金盏花和矢车菊。研究人员没有施用农药,因此当地野花也得以在地块中扎根并开花。
从6月至8月的整个花期,作者统计了每块地中的植物物种数及各物种的花朵数。他们还称量了每个物种晒干后的成熟种子,并测量每朵花的花蜜量。最后,在整个花期的固定间隔内,他们每次用20分钟统计访花的各类植物上的昆虫数量,并采集这些昆虫,请专家鉴定物种。
作者在2014年共观察到25种植物和80种昆虫,2015年则观察到19种植物和69种昆虫。植物或昆虫物种数量并不取决于处理条件,这表明升温1.5 ºC,无论是否额外供水,都不会立即改变物种多样性。相反,即时影响更为微妙。例如,在地块升温后,从繁殖表现来看,大多数植物物种都成了“输家”:它们开花更少,或结出的种子更少、更轻。
作者写道:“我们的实验表明,气温升高1.5°C时,整个花期的花单位数量几乎减少了40%,这意味着访花昆虫可获得的食物显著减少”。
唯一的“赢家”
在模拟气候变化条件下,从繁殖表现来看,唯一的“赢家”是野花普通婆婆纳,它在加热地块中结出了更多、更重的种子。然而,它的花在加热地块中分泌的花蜜减少了65%,因此对传粉者的吸引力也较低。
研究人员还观察到食物网发生了细微的即时变化。例如,加热地块中的食物网更复杂,因为昆虫物种倾向于访花更多种类的植物,而且每朵花的访花次数也有所增加。昆虫觅食行为的这一变化可能是食物资源减少所致。虽然加热或额外供水没有影响记录到的物种数量,但植物群落和昆虫群落的组成在不同处理条件下都存在显著差异。
莫斯表示:“我们的研究结果表明,在农业系统中,气候变暖可能严重影响某些野花及其传粉者物种,并显示它们的群落组成很可能会在未来发生变化。”
共同作者、纽卡斯尔大学生态学与保护学教授达伦·埃文斯博士表示:“我们的研究结果提供了宝贵见解,说明气候变暖不仅会影响非作物植物,也揭示了通常被视为杂草的物种如何支撑重要的昆虫传粉者群落。”
“展望未来,更深入地了解气候变暖如何影响更完整的物种相互作用网络中的直接和间接作用,将更有助于我们在不断变化的世界中调整农业系统。”





