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美国首次发现因海平面上升而导致的局部灭绝

本站发布时间:2024-07-10 22:06:49

研究人员认为,这是美国首次因海平面上升而导致物种局部灭绝,美国失去了唯一的大型基拉戈树仙人掌

Key Largo树仙人掌(Pilosocereus millspaughii)仍然生长在加勒比海的几个分散的岛屿上,包括古巴北部和巴哈马的部分地区。在美国,它仅限于佛罗里达群岛的一个种群,于1992年首次发现,此后间歇性监测

海平面上升造成的盐水入侵、飓风和高潮造成的土壤枯竭以及哺乳动物的食草动物给种群带来了巨大压力。到2021年,原本由大约150根树干组成的茂盛林分变成了六块生病的碎片,研究人员将其打捞起来进行场外种植,以确保它们的生存

“不幸的是,Key Largo树仙人掌可能是其他低洼沿海植物如何应对气候变化的风向标,”费尔柴尔德热带植物园区域保护主任詹妮弗·波斯利说,她是7月9日发表在《德克萨斯州植物研究所杂志》上的一项研究的主要作者,该研究记录了种群数量的下降

两种亲缘关系密切的仙人掌受到环境变化的负面影响

对佛罗里达州罕见的仙人掌知之甚少。研究人员最初在一片与世隔绝的红树林中偶然发现了Key Largo树仙人掌,此后的几年里,它的身份一直不确定。大多数人认为这是一种独特的Key树仙人掌(Pilosocereus robinii)种群,这种仙人掌是一种联邦濒危物种,存在于佛罗里达群岛的其他地方

这两种仙人掌的外观相似。两者的茎都垂直于地面生长,可以长到20英尺以上。两者都有奶油色的花,闻起来像大蒜,能反射月光,吸引蝙蝠授粉,而它们鲜红色和紫色的果实吸引了鸟类和哺乳动物的眼球

但也有一些关键的差异,这让现任佛罗里达自然历史博物馆植物标本馆收藏经理的Alan Franck怀疑他们在处理key Largo上的一些独特之处

“最显著的区别是花和果实底部的一簇长毛,”弗兰克说。它的头发很厚,看起来就像仙人掌被积雪覆盖了一样。Key Largo仙人掌的脊椎也是Key树仙人掌的两倍长

2019年,弗兰克证实,Key Largo种群是美国第一个也是唯一一个已知的Pilosocereus millspaughii实例。

到那时,它正屈服于上个世纪困扰其亲属Key树仙人掌的一些环境压力。后者曾经在整个佛罗里达群岛很常见,但随着越来越多的人搬到该地区,其数量下降到了危险的低点

1917年,植物学家John Small撰文指出,Key树仙人掌“在很长一段时间内[在基韦斯特]非常丰富……近年来,随着用于固定木柴和开发建筑工地的吊床被摧毁,这种有趣的仙人掌变得稀少,直到目前它在其自然栖息地濒临灭绝。”

Key树仙人掌在1984年被列为联邦濒危物种,但其数量继续减少。1994年至2007年间,这一数字下降了84%

Fairchild的研究人员从2007年开始每年监测所有仙人掌种群,并与当地土地管理人员合作。Fairchild领导的一项研究表明,在Lower Keys发生风暴潮事件后的几年里,死仙人掌下的土壤含盐量高于活仙人掌,这表明死亡率与盐度增加之间存在明显联系

研究人员还开始对这些物种进行强有力的保护收集。盆栽仙人掌生长在佛罗里达州Coral Gables的一个设施中,野生和栽培植物的种子都经过精心储存,以进行长期保护

研究人员研究并拯救了一种日益减少的种群的残余

Key Largo树仙人掌生长在海岸附近被红树林包围的低矮石灰岩露头上。该遗址最初有一层独特的土壤和有机物,使仙人掌和其他植物得以生长,但飓风带来的风暴潮和异常高的潮汐侵蚀了这些物质,直到所剩无几

以前被限制在红树林下的微咸土壤中的耐盐植物开始慢慢爬上露头,这表明盐分水平正在增加

如果有足够的时间,这些不断变化的条件很可能会杀死仙人掌。但其他事件的发生加快了速度

“我们在2015年注意到了第一个大问题,”研究合著者、Fairchild的植物学家詹姆斯·兰格说。那年,当他和同事们来到这里对这些植物进行评估时,一半的仙人掌已经死亡,这显然是由于数量惊人的食草动物造成的

仙人掌在其肉质茎中储存了大量的水分,这使它们能够在没有雨水的情况下长时间生存。这使得它们在其他水源稀缺的情况下对动物很有吸引力

兰格说:“2011年,我们开始看到该地区的王潮引发盐水泛滥。”他指的是特别高的海潮

“这限制了小型哺乳动物可获得的淡水量,可能与食草动物以这种仙人掌为目标的原因有关,但我们不能确定。我们从未在Lower Keys的任何地方见过这种仙人掌食草动物,因为那里的洪水往往不那么广泛。”

该团队安装了相机,希望找到罪魁祸首,但无论是什么,都没有回来,此后也没有证据表明有重大食草动物。然而,当该团队第二年回来时,大约又有50%的人口死亡。作为回应,Fairchild和佛罗里达州环境保护部的工作人员从温室里采集了一些剩余的作物

2017年,五级飓风“伊尔玛”横扫南佛罗里达州,造成5英尺的风暴潮。基拉戈岛的最高点海拔仅15英尺,此后数天,岛上大部分地区仍被洪水淹没

风暴过去后,费尔柴尔德团队对整个群岛的几个仙人掌种群进行了分类,移除掉在仙人掌上的树枝,并抢救其他命运多舛的材料。当时的情况非常极端,以至于生物学家不得不把孩子们的淡水池放出来,以维持当地野生动物的生存

2019年的王潮加剧了已经退化的Key Largo树仙人掌栖息地,使该岛的大部分地区,包括极低的露头,被洪水淹没了三个多月

到2021年,Key Largo树上的仙人掌茎只剩下六根了。由于很明显,这些种群无法存活,研究小组允许这些植物在今年剩下的时间里开花和结果,然后回收所有剩余的绿色材料,并将其重新种植在温室或室外受控环境中。目前,研究人员还不知道在美国没有自然生长的基拉戈仙人掌

Possley说:“我们与佛罗里达州环境保护部有初步计划,在野外重新种植一些。”

类似的努力在很大程度上是相关的Key树仙人掌在佛罗里达州继续存在的原因。Possley说:“该物种重新引入的材料数量已经超过了剩余的野生材料数量。”

但是,她补充道,这最终可能只是权宜之计,而不是解决方案。适合种植仙人掌的环境正在随着它们所支持的植物而消失。“这通常是红树林和被称为荆棘丛的高地吊床之间的边缘地带,我们可以重新引入种群的地方已经不多了。”。气候变化的现实更为混乱,并表现在一系列复杂的相关事件中,这些事件给已经受到压力的物种带来了额外的压力,而不是平稳、可预测的海平面或盐平面上升

“我们正处于生物多样性丧失的前线,”研究合著者、区域保护研究所执行主任George Gann说

“过去25年来,我们在南佛罗里达州的研究表明,超过四分之一的本土植物物种受到区域灭绝的严重威胁,或者由于栖息地丧失、过度采集、入侵物种和其他退化驱动因素而已经灭绝。超过50种物种已经灭绝,其中包括四次全球灭绝。”

More information: First U.S. vascular plant extirpation linked to sea level rise? Pilosocereus millspaughii (Cactaceae) in the Florida Keys, U.S.A., Journal of the Botanical Research Institute of Texas (2024). DOI: 10.17348/jbrit.v18.i1.1350

Provided by Florida Museum of Natural History

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