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無論氣溫如何，我只有看到今年第一批春花報春花（Spring beauties）才認為真的春天來了。這些甜美、帶白色/粉紅色調的中大西洋小花（學名：Claytonia virginica）是最早從泥土和落葉中探出頭來的植物之一，為原本棕色的林地增添了一抹活潑的氣息。每年當我第一次看到它們時，我都會駐足片刻，欣賞它們在單調的背景下顯得格外鮮亮的白色花瓣，並跳一段小舞——春天終於來了。
這種對初花的欣賞不僅限於春天最早的花朵；博物學家們長期以來一直記錄一年中許多物種的初花期。這項工作是物候學領域的一部分，該領域側重於自然界中每年或其他的週期性事件，以及這些事件如何受到氣候的影響。物候學中最長的記錄是一些花朵的初花期，這很可能與我每年看到春花報春花時的那種喜悅相同：初花是值得注意和令人興奮的發現，對於業餘和專業的物候學家來說，都是有趣的野外考察的完美組合。
識別其他開花事件（如盛花期（特定物種開花最多的時期）和末花期）更加困難。它們需要記錄花朵的缺失，而不是存在，而要確定缺失從來都不是一件容易的事。但是，如果我們忽略盛花期和末花期，無論它們有多麼難以追蹤，我們都將錯過氣候變化導致的花期模式的變化。
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這突出了一項來自科羅拉多州落基山生物實驗室的獨特研究，該研究昨日發表在《美國國家科學院院刊》上。在這個長期研究地點（海拔9500英尺）的研究人員已經對60個物種的花朵進行了39年（自1974年以來）的計數，總計超過200萬朵花。“我當時是一名研究蜂鳥和大黃蜂的研究生，我想知道它們有哪些花蜜資源，所以我開始數花，”該論文的作者、馬里蘭大學的物候學家大衛·井上在新聞稿中說。他們的記錄不僅包括初花期，還包括每個物種的盛花期和末花期。
在這39年結束時，該地區的氣候發生了變化：山地草甸的溫度升高了約2.7°F（1.5°C），積雪融化提前了12天。花朵也注意到了這一點。整個花期，從初花到末花，比研究人員四十年開始記錄開花時間時延長了36天；過去花期從5月下旬到9月上旬，現在持續從4月下旬到9月下旬。第一朵春花提前了約24天*開放，春季盛花期提前了20天，秋季最後一朵花晚開了約12天。
但是，將此視為整個生態系統的變化——花期現在比四十年前長了一個月！——掩蓋了這個山地草甸的真正複雜性。每種花卉物種都在各自跳舞，根據它們喜歡的條件，開花時間或早或晚。在研究中，有三分之一的花卉物種對氣候變化沒有反應，它們的生長季節和以前一樣長。略低於五分之一的花朵完全向前移動，開花、盛花和閉合的時間都提前了，而花期長度保持不變。對於四分之一的物種，這三個日期沒有同步移動，它們的生長季節縮短或延長了。這說明了關注初花期之外的其他時期的必要性，另外四分之一的物種在盛花期或末花期發生了顯著變化，而初花期沒有變化。
對於某些物種來說，較長的花期將意味著更多的生長和種群繁榮；對於其他物種來說，溫暖並非理想條件，導致這些物種遷移到更高或更低的海拔地區，以獲得更舒適的溫度。這些物種的每一次轉變（我們大多感覺不到）都會改變草甸的組成，以及該地區傳粉媒介和其他動物可獲得的資源。這不一定是壞事；大多數動物都能適應其資源分佈和可利用性的變化。但是隨著時間的推移，我們可能會看到生態系統發生更顯著的變化。
數字都很好，但它們並不能完全傳達變化的複雜性。因此，這裡有一些個別物種及其開花時間的變化，以幫助我們更好地想象它。
心葉碎米薺（Cardamine cordifolia）現在開花時間提前28天，盛花期提前25天，閉合時間提前18天，生長季節延長了10天。**
二裂翠雀花（Delphinium nuttallianum）的初花時間提前14天，盛花期提前12天，花期延長。
硫磺蕎麥（Eriogonum umbellatum）的末花期提前了41天，但初花期保持不變。它的數量減少了88%。
蓍草（Achillea millefolium）的花期延長了17天，進入秋季。
匍匐小檗（Mahonia repens）的盛花期提前了16天。
野草莓（Fragaria virginiana）現在開花時間提前了11天，數量增加了36%。
*這些數字均根據每十年平均變化天數 * 4（39年 ~ 40年）計算得出。基本資訊：（1）初花期平均每十年提前6天；（2）春季盛花期平均每十年提前5天；（3）末花期平均每十年推遲3天；（4）場地溫度平均每十年升高0.4°C；（5）積雪融化平均每十年提前3.5天
**所有個別物種的開花時間均根據每年平均變化量*記錄年份數計算得出；請參閱其他論文資料。
CaraDonna P.J.，Iler A.M.和Inouye D.W.，開花物候學的變化重塑了亞高山植物群落，《美國國家科學院院刊》，DOI：10.1073/pnas.1323073111