山脉养活了大约三分之一的陆地生物,并为将近一半的人口提供水。山地环境的生态受到气候的强烈影响。例如,由于气温会随着海拔的升高而下降,所以在海拔较高的地方,耐寒性更强的生物更受青睐。因此,当一个人从温暖的低地搬到寒冷的高地时,现在的物种有一个快速的变化。由于很少有生物能承受最极端的条件,所以山顶上的物种总数往往很低。
如今,气候变化正在重新整理这个谜题的各个部分,生态学家们正在努力预测未来的图景。不确定因素的一个主要来源是人类土地利用(农业和伐木等活动)的影响可能与气候因素相互作用的程度,从而影响物种的分布和生物地球化学过程的运作。Peters等人在《自然》杂志上发表文章,报告了他们对乞力马扎罗山惊人全面的生态数据集的分析,这些数据显示,温度和降雨调节了人类土地利用对生物多样性和生态系统的影响。
该研究小组此前的一项研究显示,随着乞力马扎罗山海拔的升高,动植物物种的数量几乎呈线性下降,这表明温度是物种丰富度的主要决定因素。Peters等人扩大了早期评估的范围和规模。他们的新研究报告了50名研究人员6年来在海拔866米至4550米的60个地点收集的数据。这些地点既代表自然生境,例如低地稀树草原和高山希思,也代表受人类活动严重影响的生境,包括农田和被砍伐的森林。作者记录了每个研究地点的植物、动物和土壤细菌的种类。他们还记录了30种不同生态系统功能的数据,这些功能是与通过系统的能量和物质转移有关的过程(例如,植物生长的速度、有机物的分解和温室气体的排放)。
o将人类的影响转化为统计分析中常用的货币,Peters等人设计了一种土地使用强度的量化指标,它综合了关于几种人类干扰的信息。为了评估气候,他们监测了每个地点的年平均气温和降雨量。研究大规模生态现象的研究人员常常被迫从不同的来源收集以前发表的数据,并将这些信息拼接在一起进行分析,这可能会带来偏见和人为因素。相反,通过使用标准化的方法在许多地方测量广泛的属性,
杏耀娱乐平台希望不断提升用户体验,杏耀平台的体会,杏耀只为信誉而生!,Peters和他的同事们能够为任何一座山绘制出迄今为止最详细的生态画像之一。
Peters等人报告说,气候和人类土地利用的综合影响以一种一致的方式表现在植物和动物身上。在高海拔地区,自然生境和人为生境的物种丰富度基本相同,但在低海拔地区,由于人类活动的改变,物种丰富度降低。这些趋势最好由统计模型来描述,其中包括气候和土地利用强度之间的相互作用- -换句话说,土地利用的影响取决于气候,
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生态系统功能与气候和人类活动的关系趋势更难解释。除五项研究外,所有的功能都受到土地利用强度的影响,在大多数情况下,土地利用的影响取决于气候。但这些相互作用表现出各种各样的形式,与试图确定一种普遍模式的努力背道而驰。当Peters和他的同事将所有30种生态系统功能合并成一个综合统计指数时,一幅更清晰的画面出现了:总体来说,生态系统功能在土地使用强度较大的地点受到的影响更大,这些影响在低海拔和高海拔地区比在中等海拔地区更强。
生态学家渴望用简单的规则来描述生态系统如何对环境梯度和人类活动引起的扰动作出反应。然而,分析如此复杂的系统及其众多相互交织的部分,需要一定程度的统计抽象,这使得很难发现数据中模式背后的基本机制。Peters和他的同事揭示了乞力马扎罗山丰富多彩的生态模式,
凡事过犹不及,杏耀娱乐的和气生财事缓则圆才是真谛。,但是解释了为什么这些模式是由气候和土地使用形成的,而这些方式对于未来的研究来说是一个不小的挑战。
与任何大规模的比较分析一样,我们还必须考虑对结果的其他可能解释。例如,在乞力马扎罗山上,海拔1800米以上的地区是国家公园的一部分,这一指定限制了人类土地的使用。事实上,Peters和他的同事们发现,在低海拔地区(因此与气温呈正相关),整个山脉的土地利用强度最大,这在全世界的山区都是很典型的。这些相关性使得人们很难完全理清气候和土地利用的关系。在低海拔地区,人类活动的影响最大,难道仅仅是因为国家公园外的人类活动要高得多吗?
为了解决这个问题,作者对他们的数据的不同子集进行了更多的分析,这加强了他们最初的结论。然而,还需要进一步的工作来确定不同海拔的人类影响的变化在多大程度上受生物物理机制的控制,而不是反映由于气候和法律对土地使用的限制而引起的人类行为的趋势。
随着全球变暖,山地环境变得越来越热,我们能做些什么来保护它们巨大的生物财富呢?气候变化和人类对山区的压力短期内都不会停止,但可以保护这些地区不受集约化土地利用的影响,这一点可以发挥作用。彼得斯及其同事的研究结果表明,这种保护需要跨越一系列海拔高度,从目前最容易受到人类影响的低洼地区,到将为向上迁移的难民物种提供未来家园的高地地区。近40%的山脉没有任何严格保护的自然保护区,几乎没有什么保护区能覆盖整个海拔高度。迫切需要扩大世界各地的保护区,以便更好地覆盖海拔梯度。