蝾螈的希望 研究重新校准气候变化的影响

对于皮肤与土壤蠕动的小蝾螈来说，大局的天气模式可能看起来就像外太空一样遥远。但几十年来，科学家们主要依靠大空间尺度的自由空气温度数据来预测气候变化下未来的蝾螈分布。对于迷你生态系统工程师来说，前景是可怕的，这表明关键地区的栖息地几乎消失。

现在，伊利诺伊大学的研究人员正在调整对濒危两栖动物真正重要的小气候，并预测未来更有希望。

“较早的估计预测，其中一些物种几乎100%的合适栖息地将被消灭。但是，一旦我们将大烟山国家公园(GSMNP)研究区域的细小气候数据纳入精细的空间尺度，我们发现它可能没有那么严重。

“不过，这仍然很糟糕;我们的估计显示，我们研究的三种物种的栖息地减少了55-80%，但当我们谈论大面积时，这是一个很大的差异，“该研究的共同作者，自然资源与环境科学系(NRES)助理教授Sam Stickley说，他是I.大学农业，消费者和环境科学学院的一部分。 也是NRES教授，是该研究的合著者。

令人惊讶的是，该团队还首次能够在未来的气候情景下找到三种GSMNP多齿蝾螈物种的高度适宜栖息地的潜在收益。由于没有肺，多齿动物完全通过皮肤“呼吸”。Stickley说，它们目前在GSMNP中相当丰富，但是当它们的整体范围在未来开始缩小时，预测的收益区域可以优先用于保护或公园管理。

但是，让我们退后一步。生态学家根据他们对小动物环境要求的了解以及这些要求在景观上可能得到满足的位置来模拟物种分布。结果的显示方式类似于叠加在真实景观要素上的热图，颜色渐变表示低到高的栖息地适宜性。这通常是在大空间尺度上进行的练习：地理信息系统地图显示千米或更大比例的土壤和植被类型，以及从区域气象站开发的气候模型。

但是蝾螈和其他小动物不会在这些规模上运作。它们就在土壤旁边或土壤中，通常在几平方米内完成一生。在森林地面或附近，温度和湿度比气象站往往位于开阔地区要稳定得多。

“使用自由空气温度数据并不能解释森林的缓冲效应，”斯蒂克利说。“森林正在将太阳能推回去，吸收它，改变风模式，并且存在植物与水的相互作用;只是地表附近的各种小气候变量，这些变量在典型的气候层中没有被考虑在内。

随着小型数字环境传感器的进步，现在更容易在生物相关尺度上收集地栖动物的小气候数据 - 例如，3平方米与数公里，但使用精细空间尺度的数据进行物种分布建模仍然相对罕见。

斯蒂克利从数百种山顶地点获得了一位同事的数据，三种蝾螈物种以及许多其他物种在那里安家(GSMNP被称为“世界蝾螈之都”并不是没有道理的)。然后，他使用标准数据输入(自由空气温度)或来自公园的小气候数据为每个物种运行分布模型，生成三个时间段的分布图：2006-2010年，2030年和2050年。

同样，自由空气模型预测到本世纪中叶的栖息地丧失比所有三个物种的小气候模型要大得多。他们低估了小气候模型预测将成为高度适宜栖息地的许多地区：总共3平方公里(km2)奥科伊蝾螈，9公里2对于侏儒蝾螈，以及高达39公里的路程2对于红颊蝾螈。

“红颊蝾螈是大烟山的特有种，只在大烟山国家公园和附近的一些小地区发现，”斯蒂克利说。“在高度适宜的栖息地找到相对较大的潜在收益区域可能是公园管理者和保护主义者的重要信息。

Stickley乐观地认为，随着数据可用性的提高和建模技术的提高，基于微气候的高分辨率物种分布模型将变得更加普遍。在这种情况下，它们为世界蝾螈之都提供了一线希望，但即使是基于小气候的模型也不是完美的。它们无法解释疾病、捕食或其他生物相互作用会切断生命之网的线索。但是，对斯蒂克利来说，如果它们的结果导致保护他最喜欢的两栖动物的努力，那么它们就是一个有价值的练习。

“蝾螈是森林食物网不可或缺的一部分。他们吃掉所有这些昆虫，把这些东西切碎并分解到土壤中。他们还在森林中、溪流中循环营养物质，一直到最高海拔，“他说。“人们没有意识到森林里有多少蝾螈在他们的脚下，执行所有这些关键的生态系统功能。它们共同超过了GSMNP中所有其他脊椎动物的生物量，因此它们在这个生态系统中发挥的作用非常重要。

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