人類活動引起的氣候變化在全球范圍內對生物多樣性產生了重要的影響。當前研究多集中在氣候變化對生物物候性狀的影響,尤其是鳥類的繁殖時間。很多研究發現溫度升高會導致鳥類開始繁殖的時間提前。然而,現有的研究多集中在氣候變化對北半球單次繁殖鳥類開始繁殖時間的影響,對南半球鳥類繁殖時間和多次繁殖鳥類的繁殖時間的影響的研究則非常稀少。
近日,我校生命科學學院劉陽副教授課題組在國際生態學知名學術期刊“全球變化生物學(Global Chang Biology)”上在線發表了題為“When to start and when to stop: Effects of climate on breeding in a multi‐brooded songbird”的研究論文,以澳大利亞堪培拉國家植物園內多次繁殖的華麗細尾鷯鶯(Malurus cyaneus)種群為研究對象,利用其長達28年的野外個體標記跟蹤數據,結合氣候數據,系統性地分析了氣候因子、個體繁殖時間和繁殖成效間的相互關系。
氣候對繁殖開始時間(a)和結束時間(b,c)的影響,以及繁殖時間對個體繁殖成效的影響
研究發現,華麗細尾鷯鶯具有很長的繁殖季,并且繁殖的開始時間,結束時間和繁殖期長度存在較高的個體差異,繁殖季前的17天內日夜間最低溫度越高,個體開始繁殖的時間越早,繁殖期越長;繁殖季后期的97天內降水越多、30天內超過29攝氏度的天數越少,個體結束繁殖的時間越晚,繁殖期越長。對其適合度的分析發現,開始繁殖早并不能預測個體是否能夠在一個繁殖季內產生獨立的后代,但是對于那些在一個繁殖季內至少成功繁殖了一只后代的個體,開始繁殖越早,后代數越多。繁殖結束越早的個體在一個繁殖季內產生后代的可能性越大。然而,對于在一個繁殖季內至少成功繁殖了一只后代的個體,結束繁殖的時間與產生后代的數量則并沒有聯系。
該研究闡釋了較高的環境溫度可以同時提前個體的開始繁殖時間和結束繁殖時間,但并不一定能產生繁殖時間的年際變化。此外,氣候變化對多次繁殖的鳥類的繁殖時間影響的復雜性可能被遠遠低估了。本研究不僅為定量評估氣候變化對多次繁殖物種的物候期影響提供了可借鑒的體系,而且為預測氣候變化下的物種的響應提供了新的啟示。我校生命科學學院劉陽副教授課題組博士后呂磊為論文的第一作者和通訊作者,我校生命科學學院劉陽副教授、澳洲國立大學Loeske Kruuk教授和Andrew Cockburn教授共同參與了研究。本研究得到了國家自然科學基金-廣東省聯合基金超級計算項目(U1501501)、有害生物控制與資源利用國家重點實驗室(中山大學)開放課題(SKLBC15KF02)和澳大利亞研究理事會基金(DP150100298)的資助。