随着全球气温上升,山地冰川和积雪融化和蒸发(称为升华)的速度异常快。在蒙大拿冰川国家公园这样的地方,山上的冰川可能会在 21 世纪消失,这意味着冰川——以及它们提供的水——可能不会再回来了。
气温升高带来的另一个巨大挑战是“雪旱”,即降水不是雪而是雨。当雨水落在高山上时,水库会比预期的更早蓄水,从而导致多余的水无法被储存起来。由于降雨比融雪快,地下水补给也会有很大的损失,这可能是山泉和溪流的一大来源。
在以雪为主的生态系统中,雪的数量、分布和物理特征对野生动物种群有重大影响。 雪景属性可以对野生动物的运动、捕食者-猎物动力学、食物获取、隔热以及最终它们的繁殖成功和生存产生积极或消极的影响。虽然大多数物种都要跋涉在积雪中,但也有一 些物种需要雪下环境提供的隔热条件来挖洞、挖洞、移动、觅食、躲避捕食者,最终生存下来并繁衍后代。
在冬季,大多数物种都要跋涉在积雪中,但也有一些物种需要在深厚的积雪下环 境提供的隔热条件来
挖洞、挖洞、移动、觅食、躲避捕食者,最终生存下来并繁衍后 代。新疆昆仑山上冬季的野生动物(尚昌平 摄)
积雪时间的变化对广泛的野生动物物种有着重要的影响。一些研究发现,在北极繁殖的候鸟和雀形目改变了融雪日期早或晚年份的产卵时间,雪消失日期会影响在这些鸟类繁殖成功率。春季和秋季积雪覆盖的时间也直接影响着捕食者-猎物的动态。例如,在雪消失较早的年份,在雪下环境越冬的啮齿动物(如田鼠、旅鼠对)比雪消失较晚的年份更早暴露于鸟类捕食者。在融雪前期,雪鞋兔(Lepus americanus)春季毛色由 白色变为棕色的物候学表现出很少的表型可塑性。因此,随着气候变暖,冰雪覆盖的 持续时间持续减少,它们持续的白色皮毛颜色和越来越多的无雪景观之间的季节性不匹配将会加强。季节伪装的减少将显著增加野兔对捕食的敏感性。事实上,随着冰雪 覆盖季节的持续缩短,动物皮毛和景观颜色物候之间类似的季节性不匹配预计也会在 其他一些北极——北方物种中出现。总之,迁徙模式、捕食者与被捕食者的关系以及对冰雪覆盖景观的物理适应在很大程度上受到冰雪季节的时间和持续时间的影响,因此, 冰雪景观季节性的变化将导致对广泛的动物物种产生级联效应。
雪地上的藏狐(尚昌平 摄)
除了积雪的持续时间外,积雪的其他一系列物理特征对野生动物的运动、栖息地 的选择、生存和繁殖都至关重要。多项研究表明,深软的雪以及湿雪会阻碍动物的活 动并增加能量消耗需求,这可能会影响人口比例。身体质量、四肢长度和足部负荷(体 重除以接触雪的足部总面积)强烈影响雪深对运动力能的影响。因此,北方有蹄动物 (有蹄哺乳动物)倾向于选择浅雪地区越冬。
地面牧草的可及性也受到物理积雪特性的影响。例如,驯鹿和绵羊在雪最浅和最 稀疏的地方觅食。当积雪的深度、密度、硬度和冰层限制了人们接触地面地衣的途径 时,林地驯鹿就会转向以树栖地衣为食。
青藏高原上冬季雪中鸟(尚昌平 摄)
在雪下环境中筑巢、冬眠或保持活跃的物种的越冬栖息地质量通常在深的、低密 度的雪中最高,因为雪的隔热能力随深度增加而随密度降低。研究显示, 灰熊(熊属 arctos)倾向于选择冬眠巢穴地点在斜坡上盛行风导致积雪堆积,绝缘洞从外面寒冷的 气温低至−45°C。由于这些雪热绝缘特性,一些小型哺乳动物能够在整个冬天都活跃在 雪下层中。北极地区进行的野外研究发现,旅鼠使用雪更深的地区(即保温程度更高的 地区)的频率高于雪浅的地区(即保温程度更低的地区)。冬天的雨的频率和融雪冻结事 件继续增加在北极由于气候变化制度,导致雪增加密度,硬度,和冰的层将减少这些 物种所依赖积雪的绝缘性能。