伴随全球变暖而来的气温波动可能会给昆虫种群带来麻烦，而昆虫种群是世界授粉和食物生产所依赖的。

一篇由东北大学博士生凯特·达菲领导的论文发表在10月版的自然气候变化利用数据科学表明，除了气温上升之外，温度波动还会增加未来几十年昆虫灭绝的风险。

在Duffy领导的这项研究中，研究了38种昆虫，几乎所有昆虫都有在2050年到2100年之间的某个时候灭绝的风险。

“我们发现，在未来的气候模拟中，人口降至零的事件越来越多，”达菲说，她在8月份获得了东北大学的跨学科工程学博士学位可持续发展与数据科学实验室在土木和环境工程系。

她说，对昆虫来说，灾难性事件可能代表着环境太热或太冷，因为昆虫是冷血动物，不能产生自己的内热。

昆虫数量的锐减将破坏依赖昆虫进行异花授粉和废物处理的食物链和卫生设施，他说Auroop Ganguly他是东北大学教授，SDS实验室主任，凯特的论文导师。

达菲说:“它们占据了很多重要的生态系统。”

Duffy的论文，东北生态学和复杂性研究员Gouhier太空该研究结合了昆虫种群增长的实地研究数据和最新一代的地球系统模型。

这项研究从数学上和统计学上确定了温室气体高排放期间世界各地昆虫种群的预期变化。

“这从全球气候或地球系统模型到实验室和实地研究，通过连接不同尺度来产生见解的能力是适应科学的核心。这是一件非常有趣的事情，”Ganguly说。

他说，以前的研究主要集中在温度上升对环境的影响上。

“现在我们要说的不仅仅是这些。我们需要更多地关注这些波动，并思考如何维护生态系统，确保生态系统“保护和恢复昆虫种群的服务和方法，”冈古利说。

根据这项研究，在温带地区，如美国大陆，昆虫种群的风险最高。

达菲说:“关于热带和温带昆虫哪个更容易受到气候变化的影响，文献中一直存在一种争论。”

“我们的发现是温带物种面临的风险更大，”她说。

冈古利的实验室报告了温度波动是全球变暖的一部分的发现，他说温带地区的温度波动可能更大。

气候变化带来的热压力对细菌来说并不是一件全面的坏事。

Duffy对昆虫种群动态增长的研究发现，在研究的38种昆虫中，有16种的稳定性“显著增加”，而10种的稳定性下降。

但达菲说，未来几年几乎所有38个种群都面临崩溃的风险，这一发现并不矛盾。

她说:“在解释结果时，我们对此考虑了很多。“我们发现这两个发现实际上并不矛盾。随着时间的推移，它们的平均数量可能会增加，但一次极端事件就可能导致它们的数量降至零。”

达菲使用的数据来自马蝇、农作物害虫和农作物害虫寄生虫等咬人昆虫的实地研究，因为科学家以前研究过这些昆虫对人类的影响。

但冈古利说，不要认为它们的消失会对地球有益。他说，除了它们是更明显有益昆虫的替代品外，“即使是讨厌的昆虫对我们的生态也很重要。”

Duffy和Ganguly说，这篇论文是更详细研究的起点，包括降水、相对湿度和风型等其他环境因素。

“所有这些都可能很重要，”Ganguly说，他也是微软高级计算、数学和数据部门的首席科学家太平洋西北国家实验室．

“这不是关于这个主题的最终研究，”他说。“这是一个起点。我认为自己很幸运，我们有Gouhier教授作为长期合作伙伴，我们在相关领域共同撰写了其他论文，其中一篇发表在《自然》杂志上。”

《自然气候变化》杂志的编辑在一篇社论中说，“气候变化生态学主要集中在温度升高对生物体生存的影响上。”

“达菲和同事们的工作反而调查了温度变化，这是一种尚未充分研究的影响，被认为是对物种的更大风险。”

编辑们说:“他们的工作突出了超越专注于静态最低、最高或平均温度值的物种生存项目的重要性。”

达菲在刚古利的SDS实验室攻读博士学位期间做了大量的研究工作。

这项研究主要得到了美国国家科学基金会的资助，以及国防部和美国宇航局艾姆斯研究中心的额外资助。

Ganguly说，研究人员感谢东北大学电气和计算机工程系的Jennifer Dy帮助获得了资助该项目的NSF的主要拨款，并感谢Ramakrishna Nemani，他在NASA Ames的工作支持了这一研究方向。

刚古利说，达菲在康奈尔大学获得了本科学位，毕业后就得到了美国宇航局的科学家工作机会。目前，她与东北大学的博士研究生TJ Vandal一起创办了一家名为Zeus AI的初创公司，该公司已获得美国宇航局的资助。

达菲说，她的研究论文“在研究过程中非常具有探索性。当我们开始的时候，我认为我们都不知道我们要去哪里。”

“还有很多问题有待回答，”她说。“将动态建模以某种方式与能够解释不同生态因素(如物种相互作用和不同气候因素)的模型结合在一起，这将是非常令人兴奋的。”

冈古利说，即使温室气体排放奇迹般地在一夜之间停止，对昆虫种群的一些环境影响仍将存在。

他说，尽管他承认物种灭绝的危险，但他并不悲观。

Ganguly说，生态系统管理者可以探索保护和增强生物多样性的方法，也许可以通过将某些物种引入新环境来实现。

他说:“这立即要求对气候紧张的生态系统采取全面的恢复能力方法，特别是考虑到我们的发现，温度波动也很重要，因此需要一种更精心设计和更明智的保护和恢复策略。”

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