物候变化是最常观察到的生物对天气或气候的多变性的响应，这种响应具有行为可塑性。对鸟类而言，持续的气候变化，在跨物种和跨大陆尺度上迁徙时间的提前已经具有普遍性，这导致一系列下游生态后果，包括各营养级之间的互作时间脱钩，群落组成改变和数量比例失衡。鸟类调整迁徙和繁殖时间以适应短期和长期气候波动的能力对于降低死亡率和提高繁殖成功率显得至关重要。在气候变化的影响下，繁殖地的温度、降水和积雪机制都在发生变化，其中每一个因素都会改变食物的可获得性和死亡风险从而影响鸟类的繁殖期和成功率。另外，气候振荡带来的越冬地天气模式也会影响鸟类的迁徙时间，尽管影响的方向和程度各不相同。然而，空间和分类群样本的限制，阻碍了我们对气候变化如何改变不同种群、物种和群落的物候期的了解。
为了厘清当地气候条件和大尺度气候振荡对鸟类到达迁徙地时间的潜在影响，以及这种影响在不同空间和物种之间的差异，作者分析了222种鸟类在21年间的88965个特定地点的到达日期，以研究气温、积雪、降水、厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）和北大西洋涛动（NAO）对近极地鸟类春季到达时间的影响。
结果表明，气温和积雪对鸟类到达繁殖地的年际变化的解释力度最高，而降水和气候涛动对鸟类到达繁殖地的解释程度较低。鸟类到达繁殖地的时间对气候变异的敏感性表现出空间非平稳性，在物种内和物种间都有很大差异。物候敏感性的高度异质性表明，鸟类在种群、物种和群落尺度上对持续气候变化的反应存在差异，可能会对鸟类数量和生态产生负面影响。
图1 温度、积雪、降水、厄尔尼诺/南方涛动和北大西洋涛动对 222 种近极地鸟类到达迁徙地时间的影响。
图2 在物种内水平上，繁殖地的温度和降水敏感性表现出空间非平稳性。每条线代表了模型估计的温度（A）或降水（B）对鸟类到达时间的敏感性，涉及物种分布范围内的各种环境条件。不同于零的斜率线（即非平直线）代表空间非平稳性，即环境梯度对到达时间的影响在空间上是不同的。具有代表性的物种在其分布区内表现出不同的方向性影响（即在某些地区较早到达，而在另一些地区较晚到达），用粗线表示（A：西王霸鹟Tyrannus verticalis；B：大黄脚鹬 Tringa melanoleuca）。
图3 春季到达日期对气候变异敏感性的空间异质性。每个地点的种群水平效应中值（六角形）代表温度（A）、积雪（B）和降水（C）增加一个标准差时到达日期的预测变化。至少评估了 10 个物种的地点均包括在内。没有数据或评估物种少于 10 种的地点不在图中。
图4 与降水和气候振荡相比，温度和积雪对到达时间的解释效应更强。所有协变量和每个协变量单独解释的方差百分比，每个点代表一个物种。色轴代表每个物种的平均到达日期。
