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每年有多達兩百萬遊客參觀夏威夷的哈雷阿卡拉國家公園，這裡是瀕危植物哈雷阿卡拉銀劍菊 (Argyroxyphium sandwicense macrocephalum) 的唯一棲息地。這是一種壯觀而 необычной 的植物，現在正受到氣候變化的威脅。根據1月7日發表在 全球變化生物學 上的研究，由於其山地棲息地氣溫升高和降雨量減少，這些銀劍菊在過去 20 年裡經歷了急劇的種群數量下降。與許多在無人關注時滅絕的物種不同，銀劍菊可能會在眾目睽睽之下消失。
哈雷阿卡拉銀劍菊自 1992 年以來一直是受保護物種，儘管它們的衰退在那之前很久就開始了。這種神奇的植物——夏威夷特有的少數銀劍菊物種之一——可以長到 1.8 米高，並且只在其生命週期的末期開花，這可能發生在它首次在哈雷阿卡拉火山（又名東茂宜火山）周圍的岩石地面紮根後的 20 到 90 年之間。當植物最終開花時，它會產生多達 600 個花頭。銀劍菊最初因人們無意中限制了繁殖而瀕臨滅絕，因為他們採集了引人注目的紅色花朵。此外，各種入侵物種破壞了植物及其棲息地。在 20 世紀 30 年代，當國家公園被建立為保護區時，銀劍菊種群數量低至 4,000 株。到 1991 年，這個數字反彈到約 65,000 株，但今天已降至 30,000 到 40,000 株之間。
勞埃德·洛普，美國地質調查局太平洋島嶼生態系統研究中心的研究生物學家，也是這篇新研究論文的合著者，解釋了他與這些植物結緣的一些歷史。“我於 1980 年來到哈雷阿卡拉國家公園，擔任那裡第一位國家公園管理局‘研究科學家’，”他說。“當時公園仍然受到野山羊和野豬的嚴重破壞，這些動物在 1980 年代透過圍欄和移除得到了很大程度的清除——這是一項艱鉅的任務，公園管理者以驚人的成功完成了這項任務。”
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洛普當時的研究計劃的任務是調查入侵物種（如阿根廷蟻 (Linepithema humile)）對稀有銀劍菊的潛在影響。他的團隊設立了 11 個 5 米 x 20 米的銀劍菊樣地，以幫助更多地瞭解它們。“老實說，我的想法是，記錄這種物種的持續壯觀的恢復將是有用的，這種物種曾因野生有蹄類動物和人為破壞而枯竭，然後在國家公園自 20 世紀 30 年代以來 50 年的保護中做出了非常積極的反應。” 這些樣地是為新論文研究的國家公園周圍 31 個生長區域之一，該論文表明，在過去十年中，銀劍菊種群實際上減少了數萬株。“具有諷刺意味的是，現在哈雷阿卡拉銀劍菊似乎是夏威夷唯一有充分文獻證明全球變暖正在嚴重影響它的植物物種”，這要歸功於他 20 多年前建立的樣地，洛普說。
保羅·克魯舍爾尼基，夏威夷大學馬諾阿分校的生物學家，也是這篇新論文的主要作者，他說這種衰退在上個十年中期變得明顯。“樣地中的植物數量從它們建立之初就減少了三分之二到四分之三，”他說。當時，這種衰退似乎並沒有發生在整個銀劍菊分佈範圍內，因此克魯舍爾尼基和他的研究人員開始著手檢視是否存在廣泛的死亡模式——他說，這不是一件容易的任務。“這是一項令人筋疲力盡但有回報的工作，包括長途跋涉——在某些情況下超過 10 英里——以及一些調查的露營，以及 3,000 多英尺的海拔升高和降低。條件也可能非常極端，從高日照到濃霧，以及溫度有時會在一天之內在 80 多華氏度到冰點之間波動，”他說。
在他們的調查期間，研究人員發現了廣泛的銀劍菊死亡，尤其是在哈雷阿卡拉火山的較低海拔地區。之前沒有觀察到這些死亡的植物。“我認為這種死亡對於隨意觀察來說並不那麼明顯，原因有幾個，”克魯舍爾尼基說。“首先，死亡主要發生在較小的植物中，這些植物從遠處看不如較大的植物那麼明顯。其次，從遠處看，枯死的銀劍菊呈較暗的灰色，與活著的銀劍菊看起來並沒有明顯的不同，並且可以持續多年，因此高死亡率可能在一段時間內並不那麼明顯。最後，正如通常情況一樣，緩慢而穩定的下降從每一年來看並不明顯，人們往往會忘記 10 年或 20 年前的情況。”
在掌握了死亡植物的計數後，研究人員隨後檢查了人口統計樣地的植物生長率以及廣泛的氣候資料。然後，他們發現了種群數量下降與氣溫升高、太陽輻射、總降雨量減少和雨天減少之間的聯絡。與許多受全球變暖影響的山地物種（如 美洲鼠兔）一樣，哈雷阿卡拉銀劍菊在較高海拔地區生長得更好，但這些地區也提供的棲息地較少，維持的個體也較少。
克魯舍爾尼基說，哈雷阿卡拉銀劍菊的衰退也可能對其他物種產生影響。幾種夏威夷特有的昆蟲完全依賴於這種植物，包括一種以其花朵為食的蛾 (Rhynchephestia rhabdotis)、一種以其葉子為食的飛蝨 (Nesosydne argyroxiphium) 和一種幼蟲以其根為食的長角甲蟲 (Plagithmysus terryi)。還有相當多的其他物種利用銀劍菊作為食物、棲息地甚至狩獵場——幾種捕食性黃蜂物種捕獵可以在銀劍菊的花朵中找到的其他昆蟲。旅遊業也可能受到影響：僅 Flickr 就有 數千張哈雷阿卡拉銀劍菊的照片，這表明了它們的受歡迎程度。
據克魯舍爾尼基所知，這些植物沒有在國家公園外種植，儘管有可能有人非法採集種子。
儘管面臨風險，克魯舍爾尼基指出，哈雷阿卡拉銀劍菊實際上是總共五個銀劍菊物種中數量最多的，所有這些物種都是夏威夷特有的。“在夏威夷島的毛納基亞山有一個姐妹亞種；在夏威夷島的毛納洛亞山有一個單獨的物種；在西茂宜島的山區有一個沼澤物種，”他說。“毛納基亞山和毛納洛亞山的物種都因野生有蹄類動物的損失而高度瀕危。”
克魯舍爾尼基和他的同事科學家現在計劃繼續他們的研究，研究氣候變化預測以及它們可能如何影響哈雷阿卡拉銀劍菊的未來。
照片：哈雷阿卡拉銀劍菊，保羅·克魯舍爾尼基 攝，透過美國地質調查局提供