当前位置:首 页 >深度解读
生态学家记录气候变暖背景下美加州鸟类和哺乳动物种群数量
来源:中国科学报      作者:晋楠      时间:2017-10-17 00:00      关键词:

Jim Patton和Carol Patton在加州死亡之谷捕捉长鼻袋鼠和其他沙漠啮齿类动物。

图片来源:Jason Ogulnik for Nature

Jim Patton用一只鲜亮的绿色记号笔标记着一只搬仓鼠毛茸茸的白色肚皮,他的妻子Carol在一旁低声对这只动物哼唱着:“我们在让你变得更加漂亮,朋克鼠!”

Patton是一名退休哺乳动物学家,他通过陷阱捕捉一些沙漠野生动物,并在随后将其释放,这是一项雄心勃勃的研究项目的一部分。这项研究的目的是再次展开由著名生态学家Joseph Grinnell从1908年到1939年所做的调查。Grinnell被称为“野外记录之父”,他曾驾驶着小汽车穿越美国加州记录鸟类和哺乳动物的数量。他的描述极为完善,即便今天的研究人员也仍在对比当时和现在的动物数量的密度和分布情况。

Grinnell的记录为研究人员探索城市化、农业、矿业以及气候变化正在如何重塑加州的生态系统提供了不可比拟的基线。此次,由加州大学伯克利分校进行的Grinnell再调查项目探索了过去14年的情况以了解现在的情况,从而着眼于量化未来的生态变化。这项工作最近的阶段从9月开始,聚焦于了解加州迅速变化的沙漠环境中小型哺乳动物的数量。

“这是了解气候变化背景下正在发生什么、未来会发生什么的唯一方法,这正是Grinnell研究项目正在开展的工作。”科罗拉多州博尔德环境研究组织未来地球的可持续发展专家Josh Tewksbury说,“当你在锅里时,很难看到水如何沸腾。”

当Grinnell在20世纪早期开始调查时,他为加州变化的地理地貌而折服,那里包括从雪山到干旱的沙漠再到多岩石的海岸。为了预测随着美国人向西部转移给加州带来的不可避免的改变,他记录了约700个地方的物种分布。他的团队在自然历史博物馆中储藏了10万多个标本,包括加州最后一只灰熊的颅骨,以及7.4万页的野外记录和1万幅图像。

“未来的学生将能够获得加州动物志的原始记录。” Grinnell在1910年写道,两年后他成为伯克利脊椎动物园的第一位主任。“然而,这一价值只有在许多年乃至一个世纪之后才会体现。”

2003年,Grinnell的学业传人开始重新跟踪他对约塞米特蒂国家公园的调查。5年后,他们报告称约塞米特蒂28个哺乳动物物种中有14种从Grinnell时代开始就迁徙到更高海拔的地区,平均海拔升高了500米。这些动物是在该公园的温度升高约3℃之后开始向高海拔处迁徙的。因为约塞米特蒂从1864年开始就是一个保护区,研究人员总结称,土地使用变化并非其物种转移的主要贡献因素。

该项目负责人、伯克利分校保护生物学家Steve Beissinger说,近来的调查结果并不连贯。“当我们在查看加州更广泛的地点时,发现这些相关的反应要复杂得多。”他说,“在降雨变多的一些地区、一些有积水的地区,某些物种在向更低海拔迁徙。”

但是越来越多的研究表明在未来几十年,随着面临温度更高、更加干旱的条件,沙漠中的动物前景黯淡。今年7月,死亡之谷中的温度是2017年任何地方、任何月份中最高的,平均温度达到41.9℃。

Patton认为,气候变化不会很快让很多沙漠动物灭绝。像Grinnell一样,他对动物对极端气候的适应能力感到吃惊。例如长鼻袋鼠会从种子中提取水分,几乎不会丢失水分,因为它们的肾脏能够将尿液聚集成类似晶体的密度。这种啮齿类动物多油的皮毛还能阻止水分因为出汗而流失。

尽管如此,Patton仍看到了变化的迹象。他还没有捕捉到帚尾林鼠,这是Grinnell在死亡之谷笔记中叙述得非常多的一种动物。但Patton并未质疑该物种的存在,因为Grinnell时代和现代都有过关于这个物种分布的可靠数据。不过,这个物种的数量可能在20世纪70年代沙漠变暖之前已经减少。

再调查项目的其他研究人员正在通过研究物种的新陈代谢及其在蒸发过程中失去的水分,探索气温再升高多少以及环境再干旱多少会对鸟类和哺乳动物造成伤害。

在理想的情况下,科学家能利用新数据重新评估对未来数十年的预测。但这类野外调查已经失宠。Patton盯着地平线上的蓝色山脉说,他不知道谁会取代自己:现在很少有学生被当作博物学者来训练,而且博物馆和国家公园长期资金不足。“每个人都想知道大自然是如何变化的以及为什么会变化。”他说,“但几乎没有人做这种工作。”(晋楠编译)