布朗大学的生物学家为了更好地了解气候变化对热带山区植物物种的影响，发现即使温度和湿度的微小变化也会产生巨大的影响，不仅威胁那里的植物，而且威胁它们所支持的生态系统。

艾米丽·霍伦贝克在布朗大学攻读生态学与进化生物学博士学位期间进行了这项研究，她在哥斯达黎加蒙特维多山区进行了一系列艰苦但内容​​丰富的实验，从而获得了这一发现。

霍伦贝克致力于研究气候变化如何影响热带森林，作为论文工作的一部分，她花了五年时间领导研究，记录哥斯达黎加和巴拿马三座山上附生植物的出现情况。在其中一座山上，她将植物移植到海拔、温度和干旱程度各异的地点，然后观察并量化对植物的影响。

根据发表在《自然通讯》上的研究，大多数附生植物物种在原生范围之外的气候条件下生存都很困难，即使气候条件与它们通常经历的稍有不同。研究人员得出结论，他们的工作强化了早先关于热带山地生态系统因气候变化而导致大规模灭绝风险的猜想。

“对于住在这里的人来说，即使不是生物学家的人，也已经很明显地意识到，过去20或30年来，自然界因气候变化而发生了惊人的变化，”霍伦贝克说，他现在是蒙特维多保护联盟的主席，该联盟是一家哥斯达黎加非营利组织，致力于保护和恢复热带生态系统及其生物多样性。“进行一项非常具体、控制良好的科学研究来提供背景和证据来支持我们所看到的情况真的很重要。”

煤矿里的金丝雀

虽然人们普遍认为气候变化会给许多物种带来灭绝风险，但人们对这些动态的了解有限。这项研究的共同作者、布朗大学生态学、进化和有机体生物学教授、霍伦贝克的论文导师多夫·萨克斯说，对于拥有世界上最多样化生态系统的热带山区来说，情况尤其如此。

萨克斯说，大多数对气候变化导致的灭绝风险的估计都是基于相关的统计模型，这些模型考虑了物种目前经历的气候条件以及这些条件是否有可能在未来的某个地方出现。

虽然这些方法在美国和欧洲很有效，因为那里物种的精确地理分布已经得到充分研究，但Sax表示，它们不太适合热带环境。在那里，大多数物种的分布情况往往记录不全，而且物种是否能忍受与当前地点不同的条件还不清楚。

萨克斯说：“该领域还没有很好地掌握在不同程度的气候变化下热带生物灭绝的风险到底有多严重。”

萨克斯说，这项研究直接解决了哥斯达黎加和巴拿马山区热带附生植物的这些限制，而且这需要大量的工作。

在布朗大学研究助理的帮助下，霍伦贝克仔细调查了三座山脉中约70种附生植物的分布情况。研究人员爬上爬下树，穿越山区地形，将15种不同物种的约1,500种附生植物移植到各种海拔和气候条件下，这些海拔和气候条件高于和低于它们通常生存的海拔。研究人员在三年的时间里每三个月监测一次这些植物。

萨克斯说：“我们发现这些物种确实对气候条件的细微变化很敏感，就像人们普遍担心的那样，之前的一些小规模实验也发现了这一点。”

即使是那些生存范围最广、被认为最不容易受到变化影响的植物，其状况也比研究人员预期的更糟。

此外，研究结果还表明，在不同气候变化情景下，2100年预期的温度条件将产生截然不同的结果。在政府间气候变化专门委员会确定的低排放情景下(比工业化前水平高1.5摄氏度)，所研究的大多数植物物种将存活下来。

但在排放水平适中(比工业化前水平高3.2摄氏度)的情况下，该地区所有山上5%至36%的研究物种可能会灭绝，10%至55%的物种将从研究所在的山上消失。

萨克斯说：“对于这些热带物种来说，我们距离阈值或临界点如此之近，这有点令人担忧。”他指出，自前工业化时代以来，地球表面温度已经上升了1摄氏度。

“一方面，如果我们真的能够大幅减缓气候变化，这给了我们希望，但另一方面，它也表明，只需要很少的额外变暖就能导致我们担心的大规模灭绝事件。”

萨克斯补充说，随着气候变暖程度的加剧，到本世纪末，三分之一的附生植物可能会消失，这可能会对生态系统产生深远而难以预测的下游影响，并最终影响周围的人口和经济。

霍伦贝克居住在哥斯达黎加，负责教授科学、管理研究奖学金和为世界大道学校设计课程，他说热带森林中的附生植物就像煤矿中的金丝雀。

“要获得这种程度的具体数据，需要进行大量长期的实地调查，涉及大约70种植物，”她说。“但这项研究只是触及了气候变化如何影响不同物种的表面。”

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