气候变化对物种和生物多样性的变化施加了巨大压力。赫尔辛基大学和芬兰环境研究所最近进行的一项研究表明,能够通过提前飞行期和进一步向北移动来适应气候变化的少数飞蛾和蝴蝶物种(鳞翅目)在芬兰的表现最好。相比之下,大约 40% 的鳞翅目物种无法以任何一种方式做出反应,看到它们的种群数量下降。
气候变化正在给芬兰的自然环境带来快速变化——物种能否跟上步伐?适应气候变化可以通过更早的物候表现来体现,例如飞蛾和蝴蝶的飞行期、鸟类筑巢或比以前更早的植物开花。随着个体迁移到条件变得有利的新地区,物种也可以通过将它们的分布范围进一步向北转移来进行调整。
研究人员强调,为了在气候变化加剧的情况下保护生物多样性,确保足够广泛、相互关联和高质量的栖息地至关重要,这使物种能够适应气候变化带来的挑战。
赫尔辛基大学和芬兰环境研究所进行的这项研究比较了 289 只飞蛾和蝴蝶飞行期的时间变化及其北部范围边界的空间变化,以及大约 20 年间的丰度变化。
“我们研究的大约 45% 的物种要么向北移动,要么提前了它们的飞行期,”赫尔辛基大学的博士后研究员 Maria Hällfors 说。“它们的表现比没有以任何一种方式做出反应的 40% 的物种要好得多。平均而言,这些反应不佳的物种的种群数量下降了。在 15% 的物种中,它们都移动了向北并推进他们的飞行。这表明对不断变化的环境做出反应的能力对物种至关重要。”
很少有物种提高了它们的物候学
另一个有趣的发现是,虽然近一半的物种向北迁移,但只有 27% 的物种提前了它们的飞行期。
芬兰环境研究所的高级研究员 Juha Pöyry 说:“这一发现与欧洲其他地方的观察结果有所不同,在欧洲其他地方,鳞翅目中提前飞行期的情况更为普遍。”
在芬兰,飞行速度最快的物种是成年后越冬的物种,包括欧洲孔雀蝶。事实上,与推进它们的飞行相比,生活在芬兰的鳞翅目物种似乎更容易通过向北扩展它们的范围来做出反应。在比以前更北的地方发现的物种包括鹿角蛾和稀有的铜。
Pöyry 补充说:“与温度本身相比,春天增加的光线可能是蝴蝶和飞蛾开始飞行的一个更重要的提示。”
充足的栖息地至关重要
物种很少做出最佳反应的潜在解释,即通过推进它们的飞行和向北移动,可能是合适栖息地的稀缺。
芬兰环境研究所高级研究员米科·库萨里 (Mikko Kuussaari) 表示:“为了使生物能够通过将活动范围进一步向北转移来应对气候变化,需要足够数量的合适的高质量栖息地。”
许多飞蛾和蝴蝶物种的重要栖息地数量已经减少,导致其中许多物种的种群数量下降。例如,许多蝴蝶物种遭受了草地减少的影响。
“减少的种群通常无法为物种传播到新的地区提供足够的基础。小种群也包含较少的遗传多样性,可以通过改变它们的飞行时间来帮助当地种群进行调整。” Kuussaari 补充道。事实上,保护生物多样性首先需要维护足够大且相互关联的高质量栖息地。
长期监测使研究成为可能
该研究利用了芬兰环境研究所协调的两个长期监测项目中收集的鳞翅目飞行周期数据。在这两者中,芬兰国家蛾监测计划于 1993 年启动,蝴蝶监测计划于 1999 年启动。通过芬兰生物多样性信息设施公开提供的公民观察数据集被用来计算物种范围边界变化。
“如果没有这样的长期监测计划和志愿者蝴蝶和飞蛾爱好者在收集观察结果方面的巨大贡献,以及不同研究组织之间的合作,就不可能对数百种物种进行此类分析,”助理说赫尔辛基大学的 Marjo Saastamoinen 教授。