创新背景
科学家一直在探索物种分布的机制,温度被认为是山区物种分布的主要决定因素。然而,物种之间的竞争在防止某些物种发生方面会发挥重要作用。因此,研究观测到的物种分布可能无法代表物种的所有分布条件机制。这些细微差别对于预测和管理气候变化的影响至关重要,因为如果控制物种之间竞争,许多物种或许能够忍受变暖的温度。
创新过程
许多植物物种因为全球气候变化或无法足够迅速地移动或跨越障碍到达它们可以持续存在的地方都是造成其濒临灭绝的因素。对于生活在凉爽山顶上或附近的物种来说,这种威胁尤其严重,随着温度的升高,它们没有机会茁壮生长。瓦赫宁根大学的一个研究小组调查了气候变化对物种分布的影响,发现森林中的“间隙”可能是关键影响因素。
幼苗移植实验
为了提高对树种分布的理解,瓦赫宁根大学和研究中心和挪威生命科学大学的研究人员在热带农业研究中心的支持下,建立了一个分散在哥斯达黎加塔拉曼卡山脉的幼苗移植实验。该地区为研究树木分布的机制提供了完美的条件。研究人员移植了各种树种的幼苗,这些幼苗既高于(到较冷的温度)又低于(到较温暖的温度)通常观察到的海拔范围。实验既是在完全接触光线的地区进行的,也是在森林内的阴暗区域进行。
研究的目标是将温度和光竞争对物种生存和生长的作用分开。研究结果表明,一些自然状态下只生长在凉爽山区的热带树种如果拥有足够的光线,也可以在温暖的地方持续生长。
在开放的地方更容易适应温暖
该团队的研究结果于2022年发表在Oikos杂志上。研究人员发现,在露天移植时,当一些物种在森林间隙中感受到良好的光线,它们可以存活下来并在海拔更低和更温暖的地方生长比如原生高海拔灌木Hypericum irazuense可以在比现在高10摄氏度的温度下茁壮成长。研究证明,通过适当的管理,气候变化的一些影响可能会在一定程度上得到改善。
物种在温暖的未来中的持久性可能取决于对气候变化和物种群落的后续变化的忍耐性。这在栖息地尤其重要,例如在扩散有限的山顶,这些位置通常代表被森林海洋包围的“岛屿”。随着气候变化,研究预计其中一些物种将上升并出现在更高的海拔地区,对已经存在的物种产生潜在的负面影响。
最大限度地减少对光的竞争
研究团队认为,在森林覆盖中创造适当的间隙,使幼苗有足够的机会建立和生长,可能在确保许多树种的持久性和减缓损失方面发挥关键作用。确保这些差距是可用的,无论是通过自然过程还是人为干预管理,都可能有助于至少一些物种在其目前的范围内生存。研究下一阶段将是探明可用的管理方案可以应用于哪些物种以及其收益。
创新价值
研究探明热带山地物种受光的影响可适应温暖气候,表明人为干预管理对于保护植物物种的重要性,为植物保护开辟了新的研究方向,有助于推动保护更多的濒危植物物种。
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