フェノロジー、霜の損傷、花の豊富さに対する気候変動の影響

生活史の特性のタイミングは、生涯のフィットネスの中心であり、植物の生殖の成功における開花の生物季節学のように、これはより明白またはよく研究されていません。成長期を開始する高高度での雪だるまの日付など、気候変動に起因する環境イベントのタイミングの最近の変化は、いくつかの一般的な多年生の草本の野生花種に重要な影響を及ぼしました。Rocky Mountain Biological Laboratory（米国コロラド州）で開花することは、雪解けの日付によって強く影響されているため、このサイトは気候変動に対する生物季節学的反応を調べるのに理想的です。Delphinium barbeyi、Erigeron speciosus、およびHelianthella Quinquenervisの花の芽は霜に敏感であり、近年の成長期の初期の始まりは、より頻繁な6月中旬の霜の殺害にさらされています。1992年から1998年まで、平均してヘリアンテラの芽の平均36.1％が霜が降りましたが、1999年から2006年の間、平均は73.9％です。1998年からわずか1年で、植物はすべての霜の損傷を免れました。これら3つの多年生種すべてについて、雪解けの日付とその夏の開花の豊富さとの間には重要な関係があります。雪が大きいと、その後の雪だるまが発生し、成長期が始まり、芽の霜による死亡率が少なくなります。霜のイベント中の雪の蓄積、融雪パターン、および冷気の排水の微小居住者の違いは重要です。2つのプロットの間でわずか12 mの標高差により、2006年には温度差が約2度C、芽への霜の損傷が37％の差が生じました。花の損失、したがって種子は、これらの植物集団の募集を減らし、以前に頼っていた花粉媒介者、草食動物、種子捕食者に影響を与えます。この環境の他の植物種は同様に霜の損傷を受けやすいため、募集や種子に依存する消費者の悪影響は広まっている可能性があります。これらの発見は、地球温暖化に直面した霜の損傷の増加の逆説を指摘し、生物師学の適応的意義に対する重要な洞察を提供し、地域全体および気候変動が同様の影響を及ぼしている場所やどこでも、一般的な意味を持っています。

The timing of life history traits is central to lifetime fitness and nowhere is this more evident or well studied as in the phenology of flowering in governing plant reproductive success. Recent changes in the timing of environmental events attributable to climate change, such as the date of snowmelt at high altitudes, which initiates the growing season, have had important repercussions for some common perennial herbaceous wildflower species. The phenology of flowering at the Rocky Mountain Biological Laboratory (Colorado, USA) is strongly influenced by date of snowmelt, which makes this site ideal for examining phenological responses to climate change. Flower buds of Delphinium barbeyi, Erigeron speciosus, and Helianthella quinquenervis are sensitive to frost, and the earlier beginning of the growing season in recent years has exposed them to more frequent mid-June frost kills. From 1992 to 1998, on average 36.1% of Helianthella buds were frosted, but for 1999-2006 the mean is 73.9%; in only one year since 1998 have plants escaped all frost damage. For all three of these perennial species, there is a significant relationship between the date of snowmelt and the abundance of flowering that summer. Greater snowpack results in later snowmelt, later beginning of the growing season, and less frost mortality of buds. Microhabitat differences in snow accumulation, snowmelt patterns, and cold air drainage during frost events can be significant; an elevation difference of only 12 m between two plots resulted in a temperature difference of almost 2 degrees C in 2006 and a difference of 37% in frost damage to buds. The loss of flowers and therefore seeds can reduce recruitment in these plant populations, and affect pollinators, herbivores, and seed predators that previously relied on them. Other plant species in this environment are similarly susceptible to frost damage so the negative effects for recruitment and for consumers dependent on flowers and seeds could be widespread. These findings point out the paradox of increased frost damage in the face of global warming, provide important insights into the adaptive significance of phenology, and have general implications for flowering plants throughout the region and anywhere climate change is having similar impacts.