温度升高的物候反应
迄今为止，对北极植被的这种描述一直以讨论气候变化可能产生的长期影响为导向，因为人们相信，对于古老而多样的北极植物群来说，气候变化的主要影响将体现在种群或物种水平上。raybet雷竞技最新毫无疑问，对温度升高的表型反应已经在发生。在北极，这些已经被提到与现在可以在寒冷的海岸上找到的紫色saxifrage的大量开花有关(图6.6)。这些物候反应是否会对高纬度植被的未来状况产生长期影响仍然是一个难题。以北极地区随处可见的十字花木(Saxifraga oppositifolia)为例，如果花期的增加导致种子产量的增加，应该会促进它向新的冰川消退地区的传播。这一物种已经证明了它在冰川条件消退后仍然存在的能力，因为它有充分的证据证明它出现在冰川早已消失的地区。一个特别引人注目的地方是苏格兰低地的克莱德瀑布。对于其他物种来说，问题仍然存在:不习惯的高温是否会导致适应寒冷的古老植物群的广泛破坏和生物多样性的丧失?
通过在北极周围的各种栖息地放置塑料遮蔽物，并详细观察人为引起的高温的影响，已经开展了许多关于植被对气候变化的短期物候反应的实验研究。在某些情况下，这还包括添加营养物质。在这些研究中，最值得注意的是国际冻原实验(ITEX)，这是一项合作实验，使用一种常见的温度操纵来研究各种冻原地点物种对温度升高的反应的可变性。这些数据记录了植物物候、生长和繁殖方面的植被响应。这些观察前四年后报告的结果细节揭示了地点和物种之间的许多物候差异。报告中的一般结论(Arft et al.， 1999)表明，在整个研究期间，关键的物候事件，如叶芽破裂和开花，在温暖的地块中发生得更早，但对季末生长停止的影响很小。在第四个治疗年，从营养生长转向生殖努力和成功，表明从最初反应到次要反应的转变。营养反应的变化可能是由于储存植物储备的消耗，而生殖反应的滞后可能是由于花芽在开花前一到几个季节的形成。
温暖的低北极地区产生了最强的生长反应，但寒冷的地区产生了更大的繁殖反应。这表明，在低北极地区，对营养生长进行更多的资源投资可能是一种保守的策略，因为那里对光线、养分或水的竞争更多，成功发芽或幼苗发育的机会更少。相比之下，在高级北极,它据推测，在更高的温度下，大量投资生产种子可能为物种提供了一个机会，可以在无植被的土地上殖民，正如前面提到的紫saxifrage开花成功所说明的那样。
这项研究的主要兴趣在于不同生命形式和不同物种之间的反应多样性，这取决于
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- 图6.22从热绿洲上方俯瞰哈曾湖的鸟瞰图。虽然比亚历山德拉峡湾更靠北，但这个绿洲有117种开花植物。(图:J. Svoboda教授)
无论它们是在北极低纬度还是北极高纬度。然而，在预测气候变化对北极植被的长期影响方面，这些实验仍然存在很大的不确定性，因此很难做出可靠的预测。
当实验持续较长时间时，一些初始物候反应可能会完全消失。
在一系列的研究中，他们控制了潮湿的灌木丛苔原上的光线、温度和营养物质
图6.23斯维德鲁山口东部的斜向鸟瞰图。Svoboda教授和他的同事在1986年到1994年之间研究了这个80公里长的冰川消退通道，分隔了埃尔斯米尔岛的两个主要冰原。据报道，山口东端的植被更丰富，并维持了45-60头麝牛的常住人口。(图:J. Svoboda教授)
在阿拉斯加Toolik湖附近，人们发现短期(3年)的响应不能很好地预测群落组成的长期(9年)变化(Chapin et al.， 1995)。相反，长期反应显示出更接近的模式植被分布沿环境梯度，土壤养分有效性变化明显。特别是氮和磷的有效性随温度升高而增加，反映了矿化程度的增加。温度升高的主要影响是加快植物对土壤资源变化的响应，并在长期(9年)通过改变氮矿化来增加养分有效性。有人认为，反应的滞后是由于凋落物的掉落需要时间来改变下层土壤的营养状况。
在阿拉斯加，越来越多的证据表明气候变暖对木本植物有影响。灌木触发了几个影响其扩张速度的反馈循环(Chapin et al.， 2005)。植被对温度升高的反应，如阿拉斯加广阔潮湿的苔原所见，不能被认为是北极其他地方将会发生什么的指示。第三章详细讨论了包括北极在内的边缘地区资源可得性的整个问题，以及资源的各种影响
图6.24帆位置北极地区的生物多样性沿河的热点。(左)巴瑟斯特湾和胡德河的位置。(右)七月巴瑟斯特湾及周边地区的卫星NDVI图像。NDVI图像提供了周围不毛之地(蓝色)和河道(绿色)之间光合作用活动的相对比较。这个相对较南的极地热点(66°49’N -北极圈以北)的大陆位置导致了生长季节的开始比上面描述的两个北方地点都晚海森湖还有亚历山德拉·福德。(卫星图片由W. Gould博士提供)
图6.24沿河道的北极生物多样性热点位置。(左)巴瑟斯特湾和胡德河的位置。(右)七月巴瑟斯特湾及周边地区的卫星NDVI图像。NDVI图像提供了周围不毛之地(蓝色)和河道(绿色)之间光合作用活动的相对比较。这个相对较南的极地热点(66°49’N -北极圈以北)的大陆位置导致了生长季节的开始比上面描述的哈森湖和亚历山德拉峡湾的两个北部地点都要晚。(卫星图片由W. Gould博士提供)
苔原-针叶林界面的气候变暖已经在第五章中讨论过了。
继续阅读:北半球沿海植被
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