新的研究表明，用于预测物种对气候变化反应的时空替代方法不能准确预测变暖对黄松的影响。这一发现表明，该方法在预测物种对气候变化的未来反应方面可能不可靠。来源:SciTechDaily.com
一项由亚利桑那大学研究人员参与的新研究表明，变化发生的速度超过了树木的适应能力。这一发现为研究气候变化的生态学家提供了“一个警告”。
随着全球变暖和气候变化，生命将迁移、适应或灭绝。几十年来，科学家们采用了一种特定的方法来预测一个物种在这一巨大变化时期的生存状况。然而，根据一项新的研究，这种方法可能会产生误导或错误的结果。
亚利桑那大学的研究人员和他们在美国林务局和布朗大学的团队成员发现，这种通常被称为“空间代替时间”的方法，无法准确预测美国西部一种名为黄松的树木对过去几十年气候变暖的实际反应。这也意味着其他依赖于时空替代的研究可能无法准确反映未来几十年物种对气候变化的反应。
该团队收集并测量了美国西部各地黄松的年轮，最早可追溯到1900年，并将树木的实际生长情况与模型预测的树木对变暖的反应进行了比较。
从加利福尼亚州特拉基附近的威尔第山上俯瞰黄松和杰弗里松的森林。图片来源:Daniel Perret
“我们发现，在对气候变暖的反应是积极的还是消极的方面，时空替代产生的预测是错误的，”该论文的合著者、亚利桑那大学树轮研究实验室的副教授玛格丽特·埃文斯(Margaret Evans)说。“这种方法认为黄松应该从变暖中受益，但实际上它们受到变暖的影响。这是危险的误导。”
他们的研究结果发表在12月18日的《美国国家科学院院刊》上。美国林务局ORISE研究员Daniel Perret是第一作者，他在亚利桑那大学实验室通过大学的夏季实地方法课程接受了树木年轮分析培训。这项研究是他与多夫·萨克斯(Dov Sax)在布朗大学(Brown University)博士论文的一部分，多夫·萨克斯是生物地理学和生物多样性教授，也是该论文的合著者。
这就是空间替代时间的工作原理:每个物种都占据了它喜欢的气候条件范围。科学家们假设，在这一范围较热一端生长的个体可以作为一个例子，说明在更温暖的未来，在较冷地区的种群可能会发生什么。
研究小组发现，黄松在温暖的地方生长得更快。那么，在空间取代时间的范式下，这表明，随着气候在分布的冷边缘变暖，情况应该会变得更好。
埃文斯说:“但在树木年轮数据中，情况并非如此。”
然而，当研究小组使用树木年轮来评估单个树木对温度变化的反应时，他们发现黄松一直受到温度变化的负面影响。
她说:“如果是比平均温度高的年份，它们就会戴上比平均温度小的环，所以变暖实际上对它们有害，这在任何地方都是如此。”
研究小组怀疑，这是因为树木不能足够快地适应快速变化的气候。
埃文斯说，一棵树和它所有的年轮都是这棵树在不同气候条件下的遗传记录。但是，一个物种如何作为一个整体做出反应，是进化适应一个特定地点的平均条件的缓慢速度的结果，这个地点与另一个地点不同。埃文斯说，就像进化一样，适应温度变化的树木的迁移可能会拯救物种，但气候变化太快了。
除了温度，研究小组还研究了树木对降雨的反应。他们证实，无论从时间还是空间上看，水总是越多越好。
埃文斯说:“这些基于空间的预测真的很危险，因为空间模式反映了一个终点，在很长一段时间之后，物种有机会进化和分散，并最终在景观上进行分类。”“但这不是气候变化的运作方式。不幸的是，树木发现自己处于一种变化发生的速度超过树木适应能力的情况，这真的使它们面临灭绝的危险。这是对生态学家的警告。”
资助:布朗大学生态、进化和有机生物系，布朗大学环境与社会研究所，美国哲学学会刘易斯与克拉克探索与实地研究基金，美国农业部森林服务局太平洋西北研究站，美国能源部橡树岭科学与教育研究所，美国国家科学基金会宏观系统生物学
