“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知”,苏东坡《惠崇春江晚景》诗中这一名句,就是对动物物候的写照。在大自然中,那些受天气气候条件的影响而出现的以一年为周期的自然现象,都属于物候现象。对于动物来说,如候鸟、昆虫及其他两栖类动物的迁徙、始鸣、终鸣、冬眠等是其物候的主要表现。
当今,随着气候变化及其影响的日益加剧,全球变暖对动物物候的影响也引起了科研人员的广泛关注。人们发现,许多候鸟和昆虫的迁徙时间因气候变化而提前或推迟,一些动物的繁殖时间因温度升高而提前,气候变暖还可能导致冬眠动物提前苏醒。
这种现象在海龟筑巢行为上尤其明显。每年4月底至5月,土耳其里维埃拉的金色海滩都会迎来数百只来自地中海的蠵龟。作为极度濒危物种,蠵龟将一年一度的筑巢产卵栖息地选定于此。蠵龟的卵在沙中孵化,通常需要60至70天。有趣的是,它们后代的性别实际上取决于温度——温暖条件下孵化出的蠵龟大多为雌性,而寒冷条件下则会孵化出更多的雄性。随着全球气候变暖,它们每年返回固定筑巢地点的时间越来越早,以确保在温度较低的条件下孵化,从而保持性别比例的平衡和提高孵化成功率。这种提前筑巢的行为是海龟对气候变化的一种适应性反应。
孵化中的蠵龟 图片来源:新浪网
然而,气候变化不仅表现为温度的变化,动物物候也不单只受温度的影响。例如,日照同样对动物物候产生重要影响。太阳光是地球上一切生命的能量源泉,光的波长、强度、持续时间可以影响动物的生长发育。大多数候鸟通过感知昼夜长短(即光周期)的变化来调控迁徙行为,春季日照延长会触发北迁,秋季日照缩短则促使其南迁。
有研究表明,四声杜鹃的迁徙与其日照时数存在显著关联。当7月日照时数处于年度高位时,四声杜鹃可能将此时的长日照视为“繁殖期剩余时间有限”的信号,从而提前结束鸣唱并准备进行迁徙。
此外,环境变化也会影响种群重要事件的物候。以帝王蝶为例,每年,它们从加拿大和美国北部地区出发,进行一次长达数千公里的迁徙,最终飞往墨西哥中部的特定森林地区越冬。

“帝王蝶”是北美最常见的蝴蝶之一,也是地球上唯一的迁徙性蝴蝶。图片来源:今日头条
密歇根州立大学文理学院生态学系教授兼系主任Diane M. Debinski研究了帝王蝶的寄主植物——乳草的物候变化,以此探究乳草的物候变化是否与蝴蝶的变化同时发生。研究结果表明,乳草开花时间越来越长,帝王蝶成年后在野外停留的时间也越来越长,其代价可能就是昆虫会更长时间地接触捕食者或寄生虫,或者形成生态学家所说的“发育陷阱”。例如,卵可能产得太晚,以至于无法发育成成虫,或者成虫可能在条件不适合秋季迁徙时从蛹中出来。
“动物物候现象反映了生物对气候条件的适应机制,研究这些现象有助于理解物种分布规律及生态系统的稳定性。”云南省昆明市农业气象试验站副高级工程师杨柯表示。目前在我国,多地气象部门已经开展了多年的动物物候观测。在山东青岛,城阳区气象局联合野生动植物保护协会共同开展候鸟物候观测,积累相关数据和资料,为保护湿地、关注野生动植物资源、开展越冬候鸟投食救护工作提供相关气象保障服务;云南省昆明市农业气象试验站也启动了对红嘴鸥的物候观测工作,为保护滇池及生物多样性、研究气候变化对候鸟迁徙的影响、提高昆明生态旅游水平提供科学技术支撑。
与植物物候研究相比,动物物候研究的难度更高,相关研究也更为有限。一方面,气候变暖的确会让动物和植物的活动时间发生变化,但两者的变化却不一定同步,极有可能出现“早起的鸟儿没虫吃”,早出现的虫子也可能吃不到自己本来食物的情况。另一方面,当气候变化到一定程度时,动植物群落的物种丰富度将发生结构性变化,一旦某一物种的数量突然激增或锐减,原有的食物链平衡将被打破,甚至对整个生态系统的稳定性都会造成毁灭性冲击。
来源:中国气象报
作者:张宏伟 黄诗棋
责任编辑:刘钊
审核:苏杰西