在每年夏天结束时，艾伯塔省落基山脉的灰熊在灌木丛中的红色浆果上灌满了加拿大水牛（Shepherdia canadensis）。 由于缺乏沿海种群的鲑鱼，这场盛宴是艾伯塔省灰熊菜单上最大的热量活动。 这是个人获得冬眠所需的大部分体重的时候。
但是， 我们最新的研究，刊登在杂志上 自然气候变化，表明气温上升推动了水牛等植物的发展，推动了这一年度自助餐的发展时间。
到了2080年，落基山脉的水牛将比现在提前近三周成熟。 我们预测这种变化将改变该地区灰熊的行为，并可能威胁到这一弱势群体的生殖率。
跟踪工厂发展的新方法
我们的工作基于加拿大园丁众所周知的园艺原则：植物发育与温度积累密切相关。 例如，植物需要一定量的热量才能从一个物候阶段进入下一个阶段 - 从开花到结果。
我们发现这个原理可以应用于任何空间尺度，从单个植物到整个景观。 在此基础上，我们开发了一种新颖的策略，利用卫星遥感的热观测来追踪特定林下植物（如水牛莓）在大面积区域的季节性发展。
这个过程追踪加拿大水牛通过一个生长季节（4月30到10月7）。 非常短暂的“完全成熟的果实”物候期（在14第二标记处看到）是灰熊的唯一具有重要营养价值的物候阶段，突出了这种关键食物资源的间断性质。
对气候变化的生态响应
最低价的 政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告 人类活动使1 C的温度高于工业化前的水平。 然而，生态社区对全球平均水平没有反应。 当试图了解对变暖温度的生态反应时，区域变化可能在不同地方之间存在很大差异。
物候学是植物和动物季节性事件的时间，也是观察气候变化影响的强大镜头。
例如，日本人追踪京都樱花树上出现的花朵超过700年。 这些记录使现代研究人员能够重建日本的春季气温 自九世纪以来，揭示与长期太阳周期相关的寒冷时期。
气候变化的影响并非以植物为终点。 植物物候学的变化产生了其他间接反应，可以在整个食物网中产生反响。 科学家们有一个术语：物候不匹配。 当一个相互作用的物种的季节性时间与另一个物种的季节性时间不同步时，就会发生这种情况。 例如，格陵兰岛植被发展时间的进步已经伤害了每年产犊季节的驯鹿种群 不再匹配 最有营养的饲料的时间。
这是生态学家Eric Post的“贼在最夜“比喻：气候变化的间接影响对生态社区构成最大威胁的想法。
气候变化和艾伯塔省的灰熊
在IPCC的四个气候预测中，我们的研究使用了中等排放情景（称为RCP4.5）。 我们发现，通过2080，艾伯塔省灰熊范围内的水果果实将比现在平均提前三周成熟。 在高海拔亚高山带地区，这一进展增加到37天。
艾伯塔省灰熊范围内季节性水牛莓发展的并列比较。 图像涵盖了第一朵花的外观以及果实的分散。 红色波浪表明浆果成熟。
这种转变将对该省的主要杂食动物以及其他当地的水果食用者产生重大影响。 灰熊以高度以食物为主，其运动受到季节性食物来源的推动。
在夏末，科学家们已经记录在案 艾伯塔省的个体熊 每天消耗高达200,000浆果。 改变这种关键食物资源的时间意味着我们可以期望看到熊有时和我们不习惯看到的地方。
对繁殖率的威胁
缩短的夏季中期成熟的水牛也会扩大优质采食季节和冬眠期之间的差距。 这可能会改变生殖率 艾伯塔省的灰熊威胁受到威胁.
熊是少数具有“延迟植入”的哺乳动物物种之一，其中春季受精的卵子可以在怀孕开始前等待数月。 以前的研究 已经表明秋季雌性熊的身体状况与其繁殖成功之间存在很强的相关性。
身体状况良好的熊早产，乳酸更长，幼仔更多。 没有必要的脂肪储存的熊可能根本不生育。
这些新出现的物候不匹配也可能会回到水牛本身。 水牛的春季开花时间也会提前转变，或许与植物小飞花传粉者的生命周期不同步 依赖于取决于.
我们不一定期望昆虫传粉者以与水牛花相同的速度推进它们的出苗，因为昆虫也可以响应 其他季节性信号 比如几个小时的白昼。
这对于水牛来说尤其成问题，因为它是春季开花的第一批灌木种，当传粉媒介种群刚刚开始出现时。 那时，很少有其他的授粉选择。
如果这有任何好消息，那就是我们对气候变化的生态影响的日益了解可以帮助政策制定者和参与公民做出明智的决策。 碳税，温室气体排放目标和可再生能源战略是需要我们关注的关键问题。
关于作者
Greg McDermid，教授， 卡尔加里大学; David Laskin，博士研究生， 卡尔加里大学和Scott Nielsen，教授， 阿尔伯塔大学
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