科学家在火山上为帝王蝶建造休息站

帝王蝶是地球上最强大的迁徙者之一。每年秋天，这种橙色和黑色的昆虫都会在美国北部和加拿大南部诞生。然后它们飞上天空，飞往 2,485 至 2,982 英里外的墨西哥中部山区。为了帮助这次艰苦的迁徙，一组科学家在墨西哥火山的山坡上种植了新的越冬地点。这项实验技术发表在 10 月 18 日发表在《森林与全球变化前沿》杂志上的一项研究中。

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蝴蝶在高海拔的神圣冷杉林（ Abies religiosa ）中过冬。然而，由于气候变化，帝王蝶迁徙所需的这些森林正面临危险。据预测，树木将慢慢地向上移动。科学家估计，到 2090 年左右，它们的生长空间将耗尽。在更东边、昆虫当前地理范围之外的高山上创建新的森林可能是一个解决方案。

“在这里，我们展示了在附近的托卢卡火山上种植新的神圣冷杉林的可行性，海拔高度为 3,400 至 4,000 米 [11,154 至 13,123 英尺]，”研究合著者、墨西哥米却肯圣尼古拉斯大学生物学家 Cuauhtémoc Sáenz-Romero 在一份声明中表示。“我们称之为‘辅助迁移’：将现有神圣冷杉种群的种子培育出的幼苗种植到新地点，预计到 2060 年，由于全球变暖，这些地点的气候将与今天的越冬地点相似。”

2017 年，这项研究的团队从墨西哥帝王蝶生物圈保护区 (MBBR) 的八株神圣冷杉的球果中收集了种子。这些树生长在海拔 10,170 至 11,482 英尺之间。头两年，他们在海拔 6,233 英尺的遮荫棚中培育幼苗。然后他们在海拔 9,842 英尺的苗圃中培育它们。

2021 年 7 月，该团队将幼苗移植到内瓦多·德·托卢卡火山东北坡的四个地点。他们之所以选择内瓦多·德·托卢卡，是因为它是地理位置上距离 MBBR 最近的山峰，但其峰顶比蝴蝶保护区高出约 3,707 英尺，并且是受保护的自然区。

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这些幼苗被种植在四个海拔高度——11,154 英尺、11,811 英尺、12,467 英尺和 13,123 英尺。后者海拔高度是内瓦多·德托卢卡的林木线，之所以包括这个高度，是为了让团队能够找到神圣冷杉在当今气候下可以生存的最高海拔。在 2021 年 9 月至 2023 年 12 月期间，该团队每两个月测量一次每棵幼苗的表现，即其存活率、高度和直径。

研究人员发现，当幼苗被移植到比 MBBR 中原始林地更冷、更高的地点时，幼苗的存活率和生长率会下降。在最高海拔 13,123 英尺处，幼苗生长率几乎为零，许多幼苗出现霜冻损害。然而，在 11,811 英尺和 12,467 英尺之间，幼苗的垂直生长率比基线 11,154 英尺低 54%，生物量低 27%，存活率低 27%。据作者称，这种存活率“非常可接受”。

“这些人工种植的林地最终可以作为温暖气候下帝王蝶的越冬地，”Sáenz-Romero 总结道。“事实上，帝王蝶近年来在托卢卡内华达州较冷的地方建立了新的大型群落，这表明它们已经在寻找新的越冬地，因为它们在 MBBR 内的历史地点现在太热了。一旦我们的幼苗完全长大，它们也有望发现我们的种植地。”