2025-04-21 12:44 来源：本站编辑
从2003年到2019年，业余蝴蝶爱好者哈兰·拉德克利夫利用午休时间在爱荷华州中部的道奇营军事基地观察蝴蝶。
在那些年里，从4月到11月，拉德克利夫精心记录了他发现的蝴蝶的日期、时间、地点和数量，创建了一个数据集，使蒙大拿州立大学的生态学家有可能确定气候变化是如何影响21世纪道奇营帝王蝶种群的迁徙模式的。研究结果发表在本周的《动物生态学杂志》上。
黛安·德宾斯基（Diane Debinski）是密歇根州立大学文学与科学学院生态系的教授兼系主任，她是这篇论文的主要作者，该论文详细介绍了她在东部帝王蝶夏季繁殖区核心的道奇营（Camp Dodge）领导的研究结果。这项工作是由美国国防部资助的，作为一项更大的研究的一部分，该研究是关于气候变化对三种生态上重要的蝴蝶的影响，这些蝴蝶使用国防部的土地，它们的数量正在下降。
德宾斯基是该项目的四位主要研究者之一，他领导了对东部帝王蝶的研究，这些帝王蝶在墨西哥过冬，在落基山脉以东度过夏天。帝王蝶——包括在加州过冬、在落基山脉西部避暑的西部帝王蝶——最近被提议列入《濒危物种法案》的受威胁物种名单。该论文的合著者包括其他三位蝴蝶生态学家：加州大学戴维斯分校的伊丽莎白·克罗恩；佐治亚大学的Sonia Altizer；以及爱荷华州立大学的Norah Warchola。
德宾斯基说，她的团队希望发现环境变化和气候变化正在影响道奇营黑脉金斑蝶种群重要事件的物候学或时间，包括它们到达和离开的日期以及它们在野外夏季高峰数量的时间。
她说：“我们想看看蝴蝶的物候学，看看它是否在变化，如果是的话，问问这对种群的长期生存能力有什么影响。”
同样，研究小组还观察了道奇营帝王蝶的寄主植物——普通马利筋的物候变化，马利筋是雌性产卵的地方，也是营地帝王蝶幼虫的主要食物来源。研究人员想知道马利筋的物候变化是否与蝴蝶的物候变化同时发生。
德宾斯基解释说：“如果其中一个发生了变化，而另一个没有，你可能会遇到一种叫做‘不同步’的情况，蝴蝶来了，马利筋还没有生长，或者植物生长得太早，已经干了。”为了了解中西部马利筋生长的历史信息，研究人员查阅了爱荷华州、明尼苏达州和威斯康星州植物标本所保存的数据。
该研究的实地部分于2020年完成。黑脉金斑蝶的卵以错开的间隔放置在马利筋植物上，以评估黑脉金斑蝶春季到达时间的变化（如果存在的话）是否会影响幼虫的发育。一组比历史记录的帝王蝶到达日期早两周，另一组比预期的日期早两周，第三组比平时晚两周。
研究人员根据他们期望看到的结果设计了这个测试：帝王蝶在道奇营地的春季到达日期提前。相反，德宾斯基说，他们发现帝王蝶到达的时间没有改变，但到2019年，蝴蝶在秋天停留的时间比2003年多了9天。观察到的马利筋的变化也是类似的，植物的开花时间也推迟了大约9天。
德宾斯基说：“我们所看到的是，乳草标本馆的标本是随着时间的推移而收集的，这表明它们开花的时间更长，而帝王蝶成年后在田野里待的时间更长，这意味着秋天实际上表明了一种变化。”“这意味着我们需要更多地关注秋季的物候，因为它可能会对种群动态产生影响。”更长的赛季可能有好处，但也可能有成本。”
代价可能包括昆虫暴露于捕食者或寄生虫的时间更长，或者产生生态学家所说的“发育陷阱”，当新一代昆虫进入一个没有时间完成的季节性发育阶段时，就会发生这种情况。例如，卵可能下得太晚，无法发育成成虫，或者当条件不再适合秋季迁徙时，成虫可能从蛹中出来。
尽管实地调查显示，在2003年至2019年期间，黑脉金斑蝶到达的时间没有变化，但实验表明，这种变化将是昂贵的。在道奇营地的实验中，当孵化时间与天然帝王蝶相匹配时，早期幼虫的存活率更高，而当卵孵化时间提前两周时，存活率最低。德宾斯基说，这一发现可能与东部其他地区的帝王蝶种群有关，特别是如果它们所依赖的乳草种类与普通乳草经历着不同的物候变化。
尽管收集道奇营原始数据的爱好者拉德克利夫已经去世，但德宾斯基说，他保存了17个季节的笔记的遗产对这项研究来说是“一份了不起的礼物”，该研究还显示，道奇营的君主数量增长在2003年至2019年期间有所下降——这一发现与美国鱼类和野生动物管理局的统计数据一致，该统计数据显示，过去几十年里，道奇营的君主数量大幅下降。
她说：“关于物候学的讨论常常把候鸟排除在外，因为它们经历了多个地方的气候。”“我们的研究表明，即使是迁徙物种也会出现物候变化。我们对物候、种群规模和种群增长率的信息越多，我们就能更好地保护帝王蝶和许多其他受保护的物种。”
