
幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。
全球變暖是一個熱門話題,這引起了對索諾蘭沙漠中冬季年度研究的科學家的關注。
多年來,沙漠冬季變得越來越乾燥,但氣候變化推動了今年晚些時候冬季降雨的到來,迫使冬季植物等冬季植物(如庫爾文特)(胸肌recurvata)以後在溫度較冷時出現。
1982年,圖森亞利桑那大學(UA)的生態學家Larry Venable在附近的Tumamoc Hill的沙漠實驗室開始了一項研究,以調查植物中的自適應“ Bet-nedging”。
求婚是種子的一種自適應反應,使它們能夠延遲發芽。延遲使植物通過避免惡劣的環境時期的生存嘗試。發芽延遲可能是由於降雨不足,缺乏營養,不適當的溫度或任何會影響種子存活的不良狀況。如果環境不利於發芽和生存,則種子可以長時間休眠。
Venable說:“沒有人願意研究真正的沙漠年一年,看看會發生什麼,在這裡,我突然在沙漠中部擔任植物生態學家。” “該理論涉及對應於生殖成功的年度變化的植物,因此我認為我會建立一些現場圖並衡量它。”
後來到達索諾蘭沙漠冬季降雨推動了冬季年度晚些時候的發芽,並影響了主導地點的冬季年度類型。研究人員在植物的葉子中測量碳和氮,以了解各種物種在冬季較低溫度下的生長效果。
UA生態與進化生物學系研究助理,一位Venable的同事。 “他們的葉子中也有大量的氮。高氮,以及瞬時氣體交換測量值,表明植物對輕聚集能力具有很高的投資,這表明在低溫下光合作用的能力更高。”金博爾補充說。
該植物的光合作用能力更大,可以轉化為使用陽光並將其轉化為食物的能量更大的能力,從而提高了生存的機會。 Venable和他的同事發現,儲水效率更高的植物是在較冷的環境中流行的物種。
跟踪發芽的進展涉及研究一平方米的小至100平方米的土壤地塊。
金博爾說:“我們在雨活動幾天后在野外出去檢查發芽,尋找幼苗。” “發生髮芽時,我們使用乙酸鹽片來繪製每個人的位置。”
“映射”涉及研究人員跪下並識別劇情中的每個植物。團隊將乙酸鹽片放在土壤的地塊上,研究人員在床單上刻痕,以識別每個幼苗的位置。
研究人員通過使用幼苗的胚胎第一葉(稱為子葉)來識別微小的植物。儘管獲取數據聽起來很簡單,但可能會變得複雜。
金博爾說:“在潮濕的歲月中,當植物密度很高時,我們使我們變得非常滿的'地圖',因此每個情節都需要很長時間,並且很難確保我們記錄每個人。”
Venable補充說:“在適當的時候可以預期時間安排和確保足夠的工作時間和材料與植物的生長事件相匹配。”
冬季一年不是唯一的受氣候轉移影響的植被發生在索諾蘭沙漠。越來越乾燥的氣候也導致了占主導地位的沙漠灌木叢。灌木可用的水缺乏導致它們的尺寸減小,因此他們可以更有效地利用可用的水量。
如果冬季降雨的稍後到來,冬季一年生的發芽將隨後在今年晚些時候發生,植物社區將不斷改變,並有利於在較冷的環境中蓬勃發展的植物。
編者註: 這項研究得到了國家科學基金會的支持(NSF),聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。本材料中表達的任何觀點,發現和結論或建議都是作者的意見,不一定反映了國家科學基金會的觀點。看到幕後存檔。