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[自然科學] 早臨的春天(2)
庫興當年是英國洛斯托夫特漁業實驗室的副主持人。為了說明每年鯡魚漁獲量的波動,他著手觀察鯡魚稚魚的食物─浮游植物。研究顯示,若鯡魚的稚魚孵化時浮游植物也同時密集孳生,則當年大部份的子代會存活到成魚期。這種使稚魚量上升的圓滿過程,庫興稱之為「偶合」(match)。相反的,當稚魚孵化的時間無法與牠們的食物量豐富時同步,就稱為「失合」(mismatch),會導致當年漁獲量銳減。

這個簡明易懂的偶合假說,現在被一些研究者用來解釋氣候暖化的衝擊。這概念的好用之處,部份在於偶合可用於不同的交互關係。舉例而言,它可以描述掠食者與被掠食者之間的時間關係(就像白頰山雀與毛蟲的例子),或動、植物之間的關係(如毛蟲與橡樹)。它也可以應用在不同植物之間的時間關係。舉例來說,菲特父子發現近年來植物開花時間的改變,在不同物種之間也不一致。

小菲特說,這些失序意味著植物對陽光、營養物質與水的競爭將發生改變,如同他與父親在《科學》發表的文章所說,這將會「深深影響生態與演化的發展」。偶合與失合概念還可應用到動物、植物與其周遭物理環境之間的關係。最近的一個例子是美國科羅拉多州的旅鶇,研究顯示,他們提早遷徙到較高海拔的夏季棲境,然後花了較長的時間等待雪融,才能開始交配。

因為偶合通常需要不同物種之間的同步性,所以氣候變遷會造成失合並不令人驚訝。有些物種受平均溫度影響,有的物種也許只受極端的溫度影響,例如寒冷的短冷期。

以白頰山雀、橡樹與毛蟲的例子來說,牠們對溫度都有反應,而且各自不同。白頰山雀孵化的時間,似乎在孵化前一個月,也就是下蛋時便已決定。維瑟說,侯格維陸威的鳥兒根據初春溫度來產卵,而相對於晚春的溫度,初春溫度在過去30年間並沒有改變。維瑟發現,蛾卵孵化的時間則共同受兩個因子影響:冬季與初春的霜日(溫度低於冰點的日子)天數,以及晚冬與初春的溫度。近數十年來,儘管侯格維陸威的霜日天數沒有變化,但冬天和初春的溫度已經上升。最後,橡樹似乎會依據晚春的溫度調整開芽期的時間,而從1980年以來,晚春溫度已經上升了2℃。經過數千年來的演化,這三個物種利用這些線索達到生命週期的同步,但是氣候暖化已使條件改變,所以這些老規則已經不再受用。

長距離的遷徙者則面臨特殊的挑戰。牠們可能需要利用某一棲境的線索,來決定何時啟程到另一處。以候鳥為例,從渡冬地出發的時間必須準確,才能在適當時間抵達夏季繁殖地。許多候鳥的渡冬地與繁殖地往往相距數千公里,但兩地的線索變化不見得同步,原因之一是全球氣候變化並不一致。例如,熱帶地區的溫度與溫帶相較,並未提高多少。而聖嬰現象造成暖化後的各種影響與其他氣候現象,使狀況更加複雜。更嚴重的是,因為熱帶與溫帶地區的氣溫關聯性不強,許多鳥類根本不用氣候上的線索來決定何時該從熱帶的渡冬地出發,而是用日照長度來調控牠們的旅程。當然,全球暖化並不影響日照長短。所以現在鳥兒擔心能否按時抵達溫帶繁殖地,可能已失去意義。

來自 http://sa.ylib.com/read/readsho...379&DocNo=602



獻花 x0 回到頂端 [樓 主] From:台灣中華電信 | Posted:2005-08-31 06:14 |

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