本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
每年有多达两百万游客参观夏威夷的哈雷阿卡拉国家公园，这里是濒危植物哈雷阿卡拉银剑菊 (Argyroxyphium sandwicense macrocephalum) 的唯一栖息地。这是一种壮观而 необычной 的植物，现在正受到气候变化的威胁。根据1月7日发表在 全球变化生物学 上的研究，由于其山地栖息地气温升高和降雨量减少，这些银剑菊在过去 20 年里经历了急剧的种群数量下降。与许多在无人关注时灭绝的物种不同，银剑菊可能会在众目睽睽之下消失。
哈雷阿卡拉银剑菊自 1992 年以来一直是受保护物种，尽管它们的衰退在那之前很久就开始了。这种神奇的植物——夏威夷特有的少数银剑菊物种之一——可以长到 1.8 米高，并且只在其生命周期的末期开花，这可能发生在它首次在哈雷阿卡拉火山（又名东茂宜火山）周围的岩石地面扎根后的 20 到 90 年之间。当植物最终开花时，它会产生多达 600 个花头。银剑菊最初因人们无意中限制了繁殖而濒临灭绝，因为他们采集了引人注目的红色花朵。此外，各种入侵物种破坏了植物及其栖息地。在 20 世纪 30 年代，当国家公园被建立为保护区时，银剑菊种群数量低至 4,000 株。到 1991 年，这个数字反弹到约 65,000 株，但今天已降至 30,000 到 40,000 株之间。
劳埃德·洛普，美国地质调查局太平洋岛屿生态系统研究中心的研究生物学家，也是这篇新研究论文的合著者，解释了他与这些植物结缘的一些历史。“我于 1980 年来到哈雷阿卡拉国家公园，担任那里第一位国家公园管理局‘研究科学家’，”他说。“当时公园仍然受到野山羊和野猪的严重破坏，这些动物在 1980 年代通过围栏和移除得到了很大程度的清除——这是一项艰巨的任务，公园管理者以惊人的成功完成了这项任务。”
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事。
洛普当时的研究计划的任务是调查入侵物种（如阿根廷蚁 (Linepithema humile)）对稀有银剑菊的潜在影响。他的团队设立了 11 个 5 米 x 20 米的银剑菊样地，以帮助更多地了解它们。“老实说，我的想法是，记录这种物种的持续壮观的恢复将是有用的，这种物种曾因野生有蹄类动物和人为破坏而枯竭，然后在国家公园自 20 世纪 30 年代以来 50 年的保护中做出了非常积极的反应。” 这些样地是为新论文研究的国家公园周围 31 个生长区域之一，该论文表明，在过去十年中，银剑菊种群实际上减少了数万株。“具有讽刺意味的是，现在哈雷阿卡拉银剑菊似乎是夏威夷唯一有充分文献证明全球变暖正在严重影响它的植物物种”，这要归功于他 20 多年前建立的样地，洛普说。
保罗·克鲁舍尔尼基，夏威夷大学马诺阿分校的生物学家，也是这篇新论文的主要作者，他说这种衰退在上个十年中期变得明显。“样地中的植物数量从它们建立之初就减少了三分之二到四分之三，”他说。当时，这种衰退似乎并没有发生在整个银剑菊分布范围内，因此克鲁舍尔尼基和他的研究人员开始着手查看是否存在广泛的死亡模式——他说，这不是一件容易的任务。“这是一项令人筋疲力尽但有回报的工作，包括长途跋涉——在某些情况下超过 10 英里——以及一些调查的露营，以及 3,000 多英尺的海拔升高和降低。条件也可能非常极端，从高日照到浓雾，以及温度有时会在一天之内在 80 多华氏度到冰点之间波动，”他说。
在他们的调查期间，研究人员发现了广泛的银剑菊死亡，尤其是在哈雷阿卡拉火山的较低海拔地区。之前没有观察到这些死亡的植物。“我认为这种死亡对于随意观察来说并不那么明显，原因有几个，”克鲁舍尔尼基说。“首先，死亡主要发生在较小的植物中，这些植物从远处看不如较大的植物那么明显。其次，从远处看，枯死的银剑菊呈较暗的灰色，与活着的银剑菊看起来并没有明显的不同，并且可以持续多年，因此高死亡率可能在一段时间内并不那么明显。最后，正如通常情况一样，缓慢而稳定的下降从每一年来看并不明显，人们往往会忘记 10 年或 20 年前的情况。”
在掌握了死亡植物的计数后，研究人员随后检查了人口统计样地的植物生长率以及广泛的气候数据。然后，他们发现了种群数量下降与气温升高、太阳辐射、总降雨量减少和雨天减少之间的联系。与许多受全球变暖影响的山地物种（如 美洲鼠兔）一样，哈雷阿卡拉银剑菊在较高海拔地区生长得更好，但这些地区也提供的栖息地较少，维持的个体也较少。
克鲁舍尔尼基说，哈雷阿卡拉银剑菊的衰退也可能对其他物种产生影响。几种夏威夷特有的昆虫完全依赖于这种植物，包括一种以其花朵为食的蛾 (Rhynchephestia rhabdotis)、一种以其叶子为食的飞虱 (Nesosydne argyroxiphium) 和一种幼虫以其根为食的长角甲虫 (Plagithmysus terryi)。还有相当多的其他物种利用银剑菊作为食物、栖息地甚至狩猎场——几种捕食性黄蜂物种捕猎可以在银剑菊的花朵中找到的其他昆虫。旅游业也可能受到影响：仅 Flickr 就有 数千张哈雷阿卡拉银剑菊的照片，这表明了它们的受欢迎程度。
据克鲁舍尔尼基所知，这些植物没有在国家公园外种植，尽管有可能有人非法采集种子。
尽管面临风险，克鲁舍尔尼基指出，哈雷阿卡拉银剑菊实际上是总共五个银剑菊物种中数量最多的，所有这些物种都是夏威夷特有的。“在夏威夷岛的毛纳基亚山有一个姐妹亚种；在夏威夷岛的毛纳洛亚山有一个单独的物种；在西茂宜岛的山区有一个沼泽物种，”他说。“毛纳基亚山和毛纳洛亚山的物种都因野生有蹄类动物的损失而高度濒危。”
克鲁舍尔尼基和他的同事科学家现在计划继续他们的研究，研究气候变化预测以及它们可能如何影响哈雷阿卡拉银剑菊的未来。
照片：哈雷阿卡拉银剑菊，保罗·克鲁舍尔尼基 摄，通过美国地质调查局提供