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与气候变化相关的更高平均气温对脉冲资源消费者主要生活史性状的间接影响

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为何更暖的年份对一种小小的森林“睡者”很重要

在许多森林中,气候变化不仅仅是让空气变暖——它还在悄然改变树木何时以及如何产生种子,进而影响动物的生存和繁殖。本研究追踪了成千上万只食用睡鼠,这种生活在奥地利榉树林中的小型冬眠啮齿动物,展示了略微升高的气温如何通过树木和种子产生连锁反应,最终影响这些动物的生死。

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森林的丰年与歉年

欧洲榉树每年并不产生相同数量的种子。相反,它们会出现不规则的“丰年”(mast year),届时许多树释放出大量种子,随后是种子稀少的年份。这些大而稀有的种子脉冲是睡鼠的重要食物来源,睡鼠会围绕这些脉冲安排繁殖。研究人员将对2,530只睡鼠长达17年的详尽追踪数据与长期的气温记录和榉树花粉数据(可可靠预测秋季落下的种子量)结合起来。随后他们将研究期分为较凉的第一阶段(2006–2013)和较暖的第二阶段(2014–2022),以观察温度变化与种子产量如何相互对应。

更暖的夏季,种子产量的暴涨暴跌

尽管两期间平均气温上升不到一摄氏度,这一适度增幅足以改变榉树的结籽周期。前一年夏季的较高平均温度强烈提升了花粉产量,且在较暖时期总体花粉水平更高且更具变异性。榉树林不再呈现原先那种不规则且中等规模的种子年,而是向更规律的两年节律转变:一年种子极其丰富,次年种子产量极低。这种更极端的涨落导致以种子为食的动物面临更明显的丰年与歉年交替。

睡鼠调整繁殖但付出生存代价

由于睡鼠依赖榉树种子哺育幼崽,它们在丰年周期发生变化时相应调整了繁殖策略。在花粉丰盛(因此种子充足)的年份,繁殖的雌鼠数量明显增多,且胎窝更大。在较暖的第二阶段,成年个体和第一年出生的年轻个体(称为年幼鼠)所产的胎窝都显著大于较凉年份。成年雌鼠的反应尤为强烈:在高花粉水平下几乎所有成年雌鼠都会繁殖,且每窝产仔更多。年幼鼠在丰年也增加了繁殖,但在繁殖概率和窝产仔数上仍落后于成年个体。

新气候模式下幼年睡鼠更为艰难

繁殖增加伴随隐藏的代价。年幼鼠在较暖时期的存活率下降,而成年个体总体上则设法维持了相对稳定的存活率。在暖期的丰年中,成年鼠和年幼鼠的存活均低于凉期丰年,可能是因为抚育大窝幼崽迫使它们更多外出觅食,从而增加被捕食的风险。相比之下,在种子极度匮乏的歉年,成年睡鼠可以通过延长地底的低代谢冬眠状态来节约能量并避免捕食者,它们在这些歉年中的存活率保持较高。年幼鼠体重较轻且仍在生长,缺乏长时间地下休眠所需的储备,因此普遍比成年鼠存活差,尤其在这种更极端的丰–歉循环下更为明显。

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这对森林及其隐秘居民意味着什么

对普通观察者而言,稍微变暖的森林看起来或许没什么变化。但这项工作表明,平均温度的细微变化可以重组种子生产的时序和强度,进而重塑动物在高产后代与提高生存率之间的权衡。本研究中的成年睡鼠能够利用其特殊的冬眠能力和脂肪储备,在丰年里边抚育更多幼崽边保持较高的存活率。然而更年轻的睡鼠则以更低的存活率为代价。如果变暖继续,且丰年周期变得更不规则——或完全崩解——睡鼠及其他食种动物的繁殖与生存平衡可能进一步改变,进而潜在地影响种群规模和温带森林的功能。

引用: Hochleitner, L., Morris, S., Bastl, M. et al. Indirect effects of higher mean air temperature related to climate change on major life-history traits in a pulsed-resource consumer. Sci Rep 16, 6050 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37071-3

关键词: 气候变化, 种子丰收年份(mast), 冬眠, 森林生态学, 小型哺乳动物