气候变化对热带植物的威胁

新南威尔士大学的研究人员发现,靠近赤道的热带植物受气候变化的威胁最大,因为预计在未来50年内,热带植物将变得太热而无法发芽。

他们的研究分析了来自Kew Gardens全球种子发芽数据库的1300多种物种的近10,000条记录。

这项研究最近发表在《全球生态与生物地理》杂志上,它是第一个从宏观角度看气候变化对全世界如此众多植物物种的影响的研究。

主要作者Alex Sentinella,UNSW博士。研究人员说,过去的研究发现,距离赤道较近的动物物种受气候变化的威胁更大。

“当时的想法是,由于热带物种来自始终温暖的稳定气候,因此它们只能应对狭窄的温度范围,而来自高纬度地区的物种可以应对较大的温度范围,因为它们来自气候变化的地方差异很大。”

“但是,这种想法从未在植物上得到检验。由于气候变化在全球范围内是一个巨大的问题,我们希望在全球范围内理解这些模式,并在其环境中各个级别的植物上进行大量研究。”

播种生存关键指标

研究人员检查了伦敦基尤皇家植物园(Kew Royal Botanic Gardens)托管的千年种子银行合作伙伴数据仓库中的种子发芽数据,以量化发芽温度的全球格局。

他们分析了除南极洲和不包括农作物之外的每个大陆的1,312种植物的9,737条记录。

Sentinella先生说,他们之所以选择种子数据,是因为它可以广泛获取,并且与一个物种应对不同温度的能力有关。

他说:“有了种子,您可以快速地对它们进行试验,有许多关于它们的研究,重要的是,发芽与物种的生存方式直接相关,因为如果种子不发芽,植物将无法生存。” 。

“因此,我们整理了来自Kew Gardens数据库的数据,检查了来自相同位置的相同物种的所有实验,然后确定了每种物种可以生存的温度范围。”

研究人员还检查了与研究中所用植物相同位置的气候数据。

他们研究了当前温度(1970年至2000年最温暖的三个月的平均温度)和2070年的预测温度。

然后,研究人员将植物目前所经历的温度与2070年的预测温度进行了比较。

热带植物达到或超过温度极限

研究发现,热带植物的耐温性较窄,但受到全球变暖的威胁更大,因为这会使热带植物接近其最高种子发芽温度。

Sentinella先生说,平均而言,植物离赤道越近,到2070年超过温度上限的风险就越大。

他说:“这些植物可能会面临更大的风险,因为它们接近上限。因此,即使气候变化导致温度略有升高,也可能使它们处于边缘。”

“这些数字令人震惊,因为到2070年,我们预测,超过20%的热带植物物种将面临高于其上限的温度,这意味着它们将不会发芽,因此无法生存。”

Sentinella先生说,研究人员还发现,预计超过一半的热带物种将经历超过其最佳发芽温度的温度。

他说:“更糟糕的是,如果这些植物能够生存,发芽率就会降低,因此它们可能不那么成功。”

“如果种子在最佳温度下的发芽率为100%,那么,例如,如果温度高于理想温度,则发芽率可能仅为50%或60%。”

森蒂内拉先生说,他惊讶地发现气候变化将威胁到如此众多的热带物种,他感到惊讶。

他说:“但是,我们最出乎意料的发现是,常用于动物的假设-在赤道附近的人将难以忍受气候变化的影响,因为它们具有更窄的温度承受能力-对植物而言并非如此。”

“我们发现,无论纬度如何,植物物种都能在大致相同的温度范围内发芽,这与动物研究不一致。”

研究人员还发现,预计纬度在45度以上的植物物种中有95%将从变暖中受益,因为预计环境温度将接近该物种的最佳发芽温度。

可帮助开展保护工作的发现

Sentinella先生说,有些植物有可能缓慢进化到升高的温度,但很难预测哪些植物将存活。

他说:“预测的温度快速变化所带来的问题是某些物种将无法足够快地适应。”

“有时候植物可以通过开始远离赤道生长或者在凉爽的山坡上迁移来迁移。但是如果某个物种不能做到,它将灭绝。全世界有近40万种植物,因此,希望它们中的一些在现在到2070年之间无法发芽。”

Sentinella先生希望研究人员的发现将有助于保护受气候变化威胁的植物物种。

他说:“理想情况下,我们将能够保护所有生态系统,但资金根本就不存在。因此,我们的发现可以帮助保护工作将资源用于更脆弱的地区。”

“我们还希望我们的发现能进一步加强全球有关气候变化风险的研究机构。人类几十年来已经了解了气候变化的危险,我们已经找到了解决之道。因此,希望我们的研究将有助于鼓励人们和政策制定者立即采取行动。”

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