什么是物候学,为什么它很重要?

与接近的蜂的开花的樱桃分支
罗斯玛丽·维尔兹/盖蒂图片社

农民在一年中的某个时代种子植物,看到它们成长并成熟以获得收获。鸟类时间的特殊种类迁移,以便“按计划”授予他们喂养的植物。这些是候选的例子,研究的研究事件在自然的年度周期以及变化对不同生物,生态系统及其生存的影响。

自猎人和采集者的出现以来,人们已经意识到了吩咐的危害者。第一次使用术语“候选”是由比利时植物学家查尔斯·莫伦在1853年左右发明的。然而,第一部物候学著作写于1736年,那时英国博物学家罗伯特·马舍姆使用了物候学。马舍姆还写了第一部物候学著作,春天的迹象.从那时起,吩咐成为一个越来越重要的科学,但它只是在过去的几十年之内,植物学家和生物学家都集中在吩咐作为气候变化的重要指标。

当新的天气模式等事件影响物候学时,结果可能是重大的,甚至是灾难性的。因此,物候学已成为气候变化研究的主要热点。

为什么我们学习候选?

春天和耕地的时间
拖拉机犁和准备土壤在春天。 Baac3nes / Getty Images

蚱蜢吃了嫩叶的草,青蛙吃了蚱蜢,蛇吃青蛙,鹰吃蛇。这是一个典型的例子食物网.但是如果蚱蜢在草还没准备好被吃掉之前就孵化了呢?整个食物网就会崩溃。如果幼虫没有及时孵化出来供雏鸟食用,或者幼鲈孵化后淡水溪流中没有幼虫,就会出现这种情况。

虽然我们并不一定依赖蚱蜢或鹰,但我们研究物候学是因为它提供了我们种植和收获食物的时间表。农民尤其依赖物候数据来避免早霜冻和晚霜冻,并为作物施肥。因为物候学是自然循环的基础生态系统的健康,理解和应用它是人类状况的基础。在19世纪50年代,哲学家和博物学家亨利大卫梭罗仔细地在树林里度过了记录他的物候观察在马萨诸塞州康科德的沃尔登池塘。这些仔细观察允许今天的现象学家比较当前的候选,从150年前比较,并更好地预测因气候变化而导致的即将发生的事件。这样的研究提供了以下工具:

  • 选择植物和收获作物的合适时间。
  • 管理侵入性植物和昆虫。
  • 确保受物候变化影响的植物和动物未来的福祉。

物候学与气候变化

毛虫和橡树叶。
在橡木叶子之间的五颜六色的镶边毛虫。在荷兰,毛虫人口由于其食物网内的毒性变化而上升。 Erwin Matuschat /盖蒂图片社

通过研究鉴别变革,可以分析气候变化的影响。鲜花绽放早些时候,动物迁移了计划,秋叶在季节后来跌倒 - 虽然这些有时似乎是无害的出现,但它们可能导致物种在其余的生态系统上产生多米诺骨牌的问题。

随着植物和动物应对气候变化,他们的习惯变化会影响植物群和动物的资源和行为。例如,许多热带森林植物花只有几天的大雨遵循干旱。然后他们在几周内产生水果,为各种雨林昆虫和动物提供食物。如果气候变化导致干旱/雨序序列的差异,可能会减少花卉和水果的数量,或者在天气非常潮湿的情况下,它们可能完全失败。如果发生这种情况,许多物种可以饿死,减少了更多物种的食物的可用性。

气候变化也可以在食物可用的时间和消费者随时吃它的时间之间产生不匹配。这种不匹配的一个例子是橡树毛虫 - 大山雀食物网在荷兰。温暖的温度导致橡树叶的早期出现,毛虫早期诞生,以及葡萄酒毛虫的橡木叶的消耗。但伟大的山雀,通常吃毛虫并管理人口的鸟类并没有改变他们通常的筑巢和繁殖的时间。结果,伟大的山雀错过了盛宴的机会,他们的人口下降,而毛虫的数量增加。

由于物候变化对气候变化非常敏感,物候学已成为研究人员用来研究和预测气候变化影响的主要指标。研究人员对物候学了解得越多,就越能成功地理解为什么动物可能以一种新的植物为食,在一个新的地点寻找饲料,或者发展出不同的繁殖习惯。它还有助于解释为什么一种特定的植物可能在物候周期的不同时刻产生种子或果实。

美国国家物候网,以及美国国家海洋和大气管理局等政府机构,正在努力收集与大量动植物有关的长期物候记录。这些工具将使研究人员更容易比较和对比植物和动物在不同时间和不同地点对气候变化的反应。有了这些信息,土地管理者就能更好地为气候变化对植物、动物、娱乐、林业和农业的影响做出规划。