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成都生物所等合作揭示氣候變化下春季家燕到達時間與返青始期的同步性變化特征
发表日期: 2021-09-15 作者: 文章來源:
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 “幾處早莺爭暖樹,誰家新燕啄春泥。”每當春天來臨,天氣回暖,在越冬地的燕子便飛回北方,銜草含泥築巢,開始新一年的生活。二十四節氣中春分第一候,“初候玄鳥至,玄鳥指的就是燕子,屬于季節性候鳥。候鳥在季節更替中讓人們見證著大自然的神奇與萬物生存的法則。 

 然而,已有廣泛研究表明,在氣候變化的影響下,候鳥到達繁殖地時間和繁殖地食物資源激增時間均發生了顯著變化。那麽,這種變化是否會導致兩者的匹配程度發生變化? 

 中彩胡军华研究員与北京师范大学沈妙根教授共同领导的研究团队以典型的长途迁徙候鸟——家燕(Hirundo rustica)爲研究對象,利用中國北方160個家燕繁殖地長時間序列(1982-2010年)的物候觀測記錄(春季始見日),結合從衛星遙感數據提取的植被返青始期,解析了兩者時間差的變化趨勢。研究發現,在三分之二以上的繁殖地,家燕春季始見日和植被返青始期都呈提前趨勢。在77.5%的觀測站,家燕春季始見日與植被返青始期之間的同步程度沒有顯著減弱。其中,在11.3%的觀測站,兩者同步性顯著增強。這些結果表明,在氣候變化背景下,家燕到達中國北方繁殖地的時間和當地植被返青始期的同步性並未出現很大程度的減弱。這可能是因爲氣候變化並沒有打破繁殖地與相應非繁殖地(越冬地和遷徙途中)之間的氣候因素的關聯性。因爲植被返青是指示昆蟲等食物資源的有效指標,這從側面體現了過去幾十年的氣候變化對家燕到達繁殖地時間和當地食物資源激增時間的破壞可能較小,但仍有待後續研究進一步解答。盡管氣候變化背景下家燕到達繁殖地時間和當地食物資源激增時間的同步性減弱有限,考慮到廣泛記錄到的物候變化及可能帶來的生態後果,該研究可以作爲一個新的起點,鼓勵生態學家和保護生物學家拓展物候變化的生態後果研究,除了物候期外,進一步探討氣候變化下個體存活、種群動態及生態系統水平的後果等。 

 該研究成果近期以“Limited increase in asynchrony between the onset of spring green-up and the arrival of a long-distance migratory bird”爲題發表于國際期刊Science of the Total Environment(原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148823)。博士生方波和博士后杨智永为論文共同第一作者,胡军华研究員、沈妙根教授为通讯作者。研究得到国家自然科学基金等项目的资助。 

  1. 家燕始見日和植被返青始期之間差異的時間變化趨勢的4種情形(a、家燕始見日從早于返青向返青始期接近,兩者同步性增強;b、家燕始見日從晚于返青向返青始期接近,兩者同步性增強;c、家燕始見日從接近返青向落後返青變化,兩者同步性減弱;d、家燕始見日从接近返青向早于返青变化,两者同步性减弱。圖中数字为各種情形对应站点的占比,其中括号中为显著变化的占比) 

  2. 家燕始見日(a)和植被返青始期(b)的空間格局(圓點代表各站點1982–2010年間的均值) 

  3. 1982–2010年间家燕始見日(a)和植被返青始期(b)的時間變化趨勢及它們的相關性(c 

  4. 1982–2010年间家燕始見日和植被返青始期之间差异的时间变化趋势 


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