2017年3月13日
图为加州狼岭（Coyote ridge）实验区中盛放的各种野花，有庭菖蒲（Sisyrinchium）、花菱草（Eschscholzia）、加州小黄菊（Lasthenia）、大花葱（Muilla）等。草原上物种的减少使得剩下植物的花期来得格外早。图片来源：Amy Wolf
科学家已经发现，由于气候变化导致了一系列季节性活动的时间改变，其中就有植物花期与授粉昆虫活动期的不匹配。目前，科学家们正在对加州的草原生态系统进行研究，并发现生态系统中物种的减少会对剩余植物的花期产生严重的影响。
以上现象确实可称得上困扰，因为这些改变可影响依赖该种植物为生的其他物种。比如花期提前和授粉昆虫活动期的不匹配，亦或是以该植物为食的鸟类孵化期的不同步，都可产生严重后果。该研究认为，未来物种生物钟的改变程度要远远大于先前观测到的仅由气候变化引起的波动。
来自加州大学圣克鲁兹分校（UC Santa Cruz）的生态学与进化生物学教授Erika Zavaleta表示：“与气候变化所造成的结果一样，草原上植物种类的减少也会使 剩余植物的花期提前。而一旦气候变化与物种减少两者叠加，对物种间协调同步所产生的影响将大于预期。”
Zavaleta和她的同事选择了加州一块蛇纹岩地质的草原开展相关研究，只有在蛇纹岩发育而来的土壤上才能产生这一罕见的、生长着特定植物种类的生态系统。3月13日的《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy ofSciences）刊登了该研究论文，论文写到在减少试验区域中物种的数量后，剩余植物都提早开花了。
研究者观测到了植物花期提前时间的不同，这是由植物多样性减少所带来的土壤温度、湿度或氮素利用率等物理环境的差异产生的。“我们猜想正是消失的植物为剩余的植物腾出了空间、养分等资源，但还有待室验验证”，Zavaleta说到。
图为在狼岭的试验田内，穿梭在加州小黄菊（Lastheniacalifornica）间的濒危物种河湾格纹蝶（Euphydryaseditha bayensis）。这种蝴蝶专性地以旧金山湾区蛇纹岩草原上的植物为食。植物生物钟的改变会使花期与授粉昆虫活动时间无法契合。图片来源：Amy Wolf
该论文的第一作者是来自哥伦比亚大学（ColumbiaUniversity）的Amelia Wolf，她曾在Zavaleta的试验室进行相关领域的博士后研究，目前正在加州大学戴维斯分校（UC Davis）工作。
Wolf表示：“全球变暖对植物的影响之一就是花期的提前，这一现象早已被完整记录，并被公众广泛熟知。我们在试验中观测到的由物种减少造成的花期提前程度，在量级上等同于气候变化引起的结果。
长期的观测数据显示，试验中减少两种植物所造成的花期提前效果与长达十年的气候变暖所造成的程度相当。自然环境中的增温实验对花期提前的影响似乎有一定程度的低估，而这种差异产生的原因可能是植物物种数量的改变。
Zavaleta提醒到，人类行为对物种多样性和全球植物的组成有非常重要的影响，包括植物生境的丧失、入侵物种的引入、空气污染以及直接收获植物。
Zavaleta试验室之前的研究已经表明物种减少是如何触发生态系统产生梯级效应的。因为植物种类的减少会触发授粉昆虫的减少，或是动物种类的减少会使依赖其作为种子传播使者的植物减少。
“目前物种减少的速度非常之快，并可通过生态系统对环境和余下物种的进化产生梯级效应。我们的研究揭示了物种减少对生态系统动态变化影响的新途径。面对自然系统正在经历的各种胁迫，物种的生物钟以一种意想不到的方式加以回应，而且远大于我们的想象。”
期刊来源：《美国国家科学院院刊》
资料提供：加州大学圣克鲁兹分校
翻 译：冼 妍
审 校：颜 磊
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