2019-07-02 05:44:02
分析发现美国生态系统向北移动数百英里

内布拉斯加大学林肯大学的研究分析了近50年来关于鸟类分布的数据,整个生态系统正在大平原北部急剧变化,这种现象可能与气候变化等人类影响有关。

最北端的生态系统边界向北移动超过365英里,最南端的边界距离1970年基线移动约160英里。

研究人员说,这些研究结果可以为早期预警系统的发展提供信息,该系统可以让土地管理者在几十年内为生态系统的转变或崩溃做好准备,让他们能够适应或促进改变,而不仅仅是做出反应。

早期警告,长期以来对龙卷风等极端天气事件的警笛声,同样也是生态学中新出现的目标。生态学家长期以来认为生态系统应对外部压力 - 气候变化,入侵物种 - 以特殊的,非常难以预测的方式。

但该团队于6月24日在“自然气候变化”杂志上发表的新研究成功地首次量化了这一变化的空间成分。在这样做时,它表明生态反应比以前认为的更有序和可预测。

“如果我们能够预防(改变),我们将为自己节省大量的金钱和时间,”内布拉斯加州的第一作者和博士后研究员Caleb Roberts说。 “或许,我们不必担心特定的濒危物种,因为我们将保护它们所需的系统。”

为了得出他们的结论,研究人员分析了为北美育种鸟类调查收集的46年的禽流感数据,这是一项旨在追踪鸟类种群的美国地质调查计划。该调查包括从德克萨斯州到北达科他州的250英里宽的横断面中发现的400多种鸟类。

然后,该团队根据他们的体重将鸟类分成不同的群体,并寻找群体分布的差距。共同作者克雷格·艾伦说,这些差距有效地起到了生态系统的DNA特征的作用,允许团队确定一个生态系统的终点和另一个生态系统的开始。

通过分析46年期间不同体质特征的地理运动,该团队设法测量了每个生态系统向北移动的速度和速度。

“所有(这些休息)都说有很多动物体型较小;然后在这个中间体尺寸上没有任何间隙;然后你有另一组和另一组,”艾伦说,大学农业景观工作的恢复力中心。 “而且由于这些反映了生态系统中的规模领域,它就像一个特定生态系统的签名 -  DNA。”

在他们的研究领域,随着时间的推移,研究人员确定了三个不同的生态系统边界,第四个 - 因此是第四个生态系统 - 出现在最后十年。

研究人员表示,最北端的边界偏移超过其最南端的边界,这反映了一个有据可查的现象,称为北极放大,这表明气候变化正在起作用。但该运动也与包括野火趋势在内的其他全球变化驱动因素保持一致;东部红杉树等木本植物的入侵;能源开发;农地转换;和城市化。

“就像生态学中的大多数事情一样,(这些转变)可能有多种因果关系,”艾伦说。 “我认为将树木入侵与气候变化分开是非常棘手的,因为它与火灾有关,也与气候变化有关。所有这些都是高度相关的。”

罗伯茨说,草原是世界上最濒危的生态系统,部分原因是木本植物的侵占。他说,这种侵犯是人们可以通过增加燃烧,增加树木去除和减少种植来控制的。

“这些都是我们可以做的事情,并使用预警来说,'我们正在走向草原的复原力的边缘。它即将崩溃,特别是在我们的地区。我们能做些什么来阻止它?'这就是这个工具的强大功能,“他说。 “你不必等到它到达你。你可以看到它的到来并采取先发制人的行动。”

艾伦说,当土地经理确实等到问题到达他们的后门时,改变结果往往为时已晚。鉴于这种紧迫性,研究人员计划扩大其东西方生态系统分析的范围 - 可能会占用林地和山脉 - 同时进一步阐明邻近生态系统如何相互作用以及与全球驱动因素相关。

研究人员说,最终,他们打算开发土地管理者和保护主义者可以使用的工具,从私营企业到军队。

“我们正在与一长串合作伙伴密切合作,以了解如何应对这些类型的转型并提高保护投资的绩效,”农学和园艺学副教授狄拉克特威德威尔说。 “不应低估大规模过渡。当挑战跨越大地理区域时,恢复已经失去的东西已经证明非常困难。”

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