气候变化最明显和可能的影响和适应手段的前景raybet雷竞技最新
如前几节所示,气候是植物物候、分布和生产力以及释放花粉分布的主要决定因素。raybet雷竞技最新随着气候变raybet雷竞技最新化,物种范围的边缘、相对丰度和边界可能开始发生变化(Walther 2003),这将导致局部致敏性花粉光谱的变化。例如,芬兰可能会经历一次年平均气温升温3-5°C
100年(Carter et al. 2005),二氧化碳浓度每十年增加0.5-2% (Vingarzan 2004)。预计全国森林资源将增加,同时,针叶树的比例将减少,优势树种将增加桦树(Kellomäki et al. 2001)。同样,东部棉白杨(Populus deltoides)是一种快速生长的阔叶树,能够对变化的环境做出快速反应,预计将受益于二氧化碳浓度的上升(Gielen和Ceulemans 2001)。
一项对79种作物和野生植物报告的荟萃分析表明,二氧化碳的富集导致花朵增加19%,水果增加18%,种子增加16% (Jablonski et al. 2002)。对几个物种的研究表明,环境生长温度的升高可能会加速开花(Blázquez et al. 2003)。Stinson和Bazzaz(2006)观察到,CO2的升高显著刺激了普通豚草的林分水平繁殖,并使大小植物繁殖产量的差异最小化。
据报道,花粉季节的开始时间(更早)和持续时间(更长)最近发生了一些花粉模式的变化(Clot 2001,2003;Emberlin et al. 1997,2002;Frenguelli等,2002;Galán等,2005;Inoue et al. 2002;纽汉姆1999;Tedeschini et al. 2006),以及空气中的花粉负荷(Bortenschlager和Bortenschlager 2005;科登和米林顿1999;弗雷1998;Frei和Leuschner 2000; Jäger et al. 1996; Rasmussen 2002; Spieksma et al. 2003). Most of these changes have been attributed to the increased levels of air pollutants or the higher temperatures associated with global warming, while some others have been attributed to urbanisation and land use change (Voltolini et al. 2000). Nevertheless, the ever increasing eutrophication of the planet due to increased CO2 or nitrogen concentrations and its effect on pollen production (Wayne et al. 2002; Townsend et al. 2003) should also be taken into consideration.
一些报告表明,花粉丰度或花粉季节长度与呼吸道过敏严重程度或患病率的同步增加在某种程度上是相互依赖的,后者可能是第一个的结果(Ault 2004;凝块2003;弗雷1998;Frei和Leuschner 2000;Voltolini等人,2000;Wayne et al. 2002;Ziska等人,2003;Menzel et al. 2006)。不同研究的类群数量和覆盖面积不同。一些报告集中在一个选定的分类单元上(Clot 2001; Corden and Millington 1999; Emberlin et al. 1997, 2002; Frenguelli et al. 2002; Galán et al. 2005; Inoue et al. 2002; Orlandi et al. 2005; Osborne et al. 2000; Rasmussen 2002; Tedeschini et al. 2006). Others considered up to six (Bortenschlager and Bortenschlager 2005; Frei 1998; Frei and Leuschner 2000; Jäger et al. 1996; Voltolini et al. 2000; Menzel et al. 2006), for the territory covering up to a whole of Europe. However, Beggs (2004) has argued for the inclusion of more taxa in pollen studies of each study area so as to quantify how global the observed trends are, or how intense is the regional factor.
花粉季节提前开始比空气中花粉丰度的增加更常被观察到(Clot 2001, 2003;Emberlin et al. 1997,2002;Frenguelli等,2002;Galán等,2005;Inoue et al. 2002;Orlandi等,2005;奥斯本等,2000年;Tedeschini et al. 2006)。对于其他花粉变量,情况更为复杂。通常没有观察到趋势(Frenguelli等,2002; Leuschner et al. 2000) and when they are, they tend not to be consistent across different taxa and regions (Spieksma et al. 2003; Tedeschini et al. 2006; Voltolini et al. 2000). Overall more attention has been paid to pollen分布模式而不是花粉丰度。
Clot(2003)和Damialis等人(2007)研究了一个更广泛的领域地区花粉植物区系(超过15个植物类群)集中于花粉季节的开始和长度,以及大气花粉负荷。Clot(2003)主要发现瑞士纳沙泰尔的花粉季节较早开始,而Damialis等人(2007)主要发现希腊塞萨洛尼基的大气花粉水平呈上升趋势,花粉季节的开始没有系统的变化。
区域对气候变化反应的差异与不同的地理位置(即纬度)或特定的区域特征(即当地气候)有关。raybet雷竞技最新地中海环境的特点是每年交替的干热期和冷湿期。生活在这种环境中的物种适应了环境因素的大变化,其中就包括气温。在这种剧烈变化的条件下,系统发展出了很高的恢复力,物种能够在环境波动中生存(Dell et al. 1986)。希腊塞萨洛尼基(Thessaloniki)年花粉水平的增长趋势可以解释为,由于各种植物物种在应对环境变化时的生殖努力增加,每天大气花粉浓度增加。这一结论得到以下事实的支持:大量类群的日峰值数量也呈现上升趋势,而且两者(年花粉负荷和花粉数量日峰值)是相互关联的(Damialis et al. 2007)。
这样的结果显示了年花粉丰度的强烈上升趋势,反映了花粉生产水平的增加,但物候特征的显著变化要小得多,其他研究人员尚未报道过。然而,Menzel(2000)和Menzel and Fabian(1999)研究了整个欧洲植物物种的开花物候学,他们得出结论,由于区域特征,与西欧和北欧观察到的情况相反,在塞萨洛尼基所在的巴尔干半岛没有观察到花期提前的转变。Damialis等人(2007)确实观察到了花粉生产模式的趋势,这一事实表明,存在一个主要因素,可以掩盖其繁殖产量的时间特征在物种之间的变异性。
在花和/或花粉生产方面,为应对高温而增加的繁殖努力被广泛记录在案;这对于动物和风媒传粉的物种都是成立的(例如,参见Aerts et al. 2004;M0lgaard和Christensen 1997;Stenstrom和Jonsdottir 1997;Wan et al. 2002;Ziska et al. 2003)。以希腊为例,与1987年相比,2005年的最低气温上升了1.0℃左右。在这个时间尺度上,空气中的花粉水平显示出显著的变化,表明呈指数级增长。这对于柏科、牛皮科、栎科尤其如此。然而,少数类群却没有遵循这一规律,要么呈下降趋势(白杨属),要么完全没有下降趋势(黄杨属)。 Regarding Populus, which is the only taxon with a negative trend in airborne pollen levels over the last 2 decades, we could remark that Populus species have high demands in water (Kailidis 1991). Increasing air temperatures influence water availability, as they influence evapotranspiration rates. For a most sensitive to water-shortage species, rising temperatures might result into a stress situation that could lead to reduced reproductive effort. In the case of Ambrosia, its low participation in the regional vegetation may be responsible for the inability to detect trends (Damialis et al. 2007). In the absence of commensurate changes in the abundance of the respective flora, Damialis et al. (2007) argued that changes of airborne-pollen load over the last 20 years in the area of Thessaloniki could be interpreted in terms of the concurrent temperature increase, without ignoring the eutrophication of the planet as an alternative or additional cause. The study has not revealed the influence of the other strong meteorological driver in the Mediterranean region - precipitation amount - onto the pollen abundance. The main reason for that is believed to be a weak and irregular trend of this parameter during the considered period. A significant decreasing trend, however, if projected for this region in the recent IPCC (2007) report (Intergovernmental Panel on Climate Change,http://www.ipcc.ch).
raybet雷竞技最新气候变化也可能促进一些过敏植物在新地区的传播和归化。普通豚草的生长极限在瑞典南部,但由于生长季节通常太短,种子无法成熟,例如,开花植物的建立需要反复进口受污染的鸟籽(Dahl et al. 1999)。豚草在新地区开花种群的建立也增加了其致敏性花粉长途运输到新地区的风险(Dahl et al. 2000;Lorenzo et al. 2006)。一些过程似乎正在获得流量:2005年夏天,在4天内观察到大量来自东欧的豚草花粉被回归线斯堪的那维亚。还有一种可能是,对光照限制不太敏感的物种,如墙绒属植物和其他荨麻科植物,以及一些草种,可能受益于较长的温暖季节,并向北方扩展分布,从而延长花粉期。
因此,在不久的将来,环境变化和大气污染可能会通过植被结构、开花程度和花粉过敏原含量的变化,对空气中过敏原的负荷产生显著影响(Singer et al. 2005;2003年;威廉姆斯2005)。如果这些变化得以实现,那么应对的唯一方法就是适应不断变化的环境,特别是适应更长的、可能更多样化的花期。人类的适应可以通过一系列行为和医学方面的先发制人措施来实现,这些措施都需要对即将到来的授粉季节进行及时和详细的预测。现有系统表明,这种预测是可行的,也是有用的。然而,它严重依赖于许多方面实证模型以及统计关系,这在未来的气候中可能是错误的。raybet雷竞技最新因此,新的系统应该基于更通用的参数化,并包括使用实时观测调整模型设置和状态的可能性。
反映来自不同纬度或海拔和属于不同气候带的各种生态系统行为的物候学和空气动力学数据具有深远的重要性。它们可以用于预测未来的模式,解释化石花粉模式,但它们也可以使我们预测相关的人类健康影响,并采取适当的措施,因为呼吸道过敏的流行率和严重程度在全球范围内显著增加,一些报告将它们与花粉丰度或花粉季节长度的增加联系起来。在地中海地区以及可能在其他气候带,显示出趋势的松属、栎科、柏科或白杨属等分类群可以作为预期气候变化的生物指标。
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