Increases in the incidence and severity of drought threaten the viability of rare plants in arid regions. The endangered Nichol's Turk's head cactus (Echinocactus horizonthalonius Lemaire var. nicholii L. Benson) occurs only in four small, isolated populations in the Sonoran Desert of North America. Since 1995 we have monitored a population in southeastern Arizona (USA). Here we report 23 years of observations on abundance, growth, mortality, flowering and recruitment. Abundance of plants decreased from 132 in 1996 to 40 in 2017, with 100 individuals recruited and 203 dying during the study. Individual plants grew slowly, increasing annually by an average of 0.22 cm (95% confidence interval, 0.18–0.26 cm) in diameter and 0.27 cm (0.20–0.33 cm) in height. Growth was slowest when drought was most severe and slowed as plants reached maximum size. Annual mortality increased markedly across the study period and did not vary with plant size. Annual probability of flowering increased as plants increased in diameter but not in height, and varied with precipitation and drought but not with mean annual temperature. Recruitment was higher when average temperature was higher and the number of recruits per capita increased across the study period. The annual rate of change in abundance averaged −6%, but shifted markedly from −1% during 1995–2008 to −11% during 2008–2017. Our results indicate that the population's decline was not a consequence of failed recruitment but of increased mortality, which we discuss in the context of climate and herbivory.

中文翻译：

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索诺兰沙漠中濒临灭绝的仙人掌的生长和人口统计

干旱发生率和严重程度的增加威胁着干旱地区稀有植物的生存能力。濒临灭绝的尼科尔土耳其人头仙人掌 (Echinocactus horizo​​nthalonius Lemaire var. nicholii L. Benson) 仅出现在北美索诺兰沙漠的四个孤立的小型种群中。自 1995 年以来，我们一直在监测亚利桑那州东南部（美国）的人口。在这里，我们报告了 23 年对丰度、生长、死亡率、开花和补充的观察。植物的丰富度从 1996 年的 132 种减少到 2017 年的 40 种，在研究期间招募了 100 人，203 人死亡。单个植物生长缓慢，每年平均增加 0.22 厘米（95% 置信区间，0.18-0.26 厘米）的直径和 0.27 厘米（0.20-0.33 厘米）的高度。当干旱最严重时生长最慢，随着植物达到最大尺寸而减慢。在整个研究期间，年死亡率显着增加，并且不随植物大小而变化。每年开花的概率随着植物直径的增加而不是高度的增加而增加，并且随着降水和干旱而变化，但与年平均温度无关。在整个研究期间，平均温度越高，招募人数越多，人均招募人数增加。丰度的年平均变化率为 -6%，但从 1995-2008 年的 -1% 显着转变为 2008-2017 年的 -11%。我们的结果表明，人口的下降不是招募失败的结果，而是死亡率增加的结果，我们在气候和食草动物的背景下讨论了这一点。在整个研究期间，年死亡率显着增加，并且不随植物大小而变化。每年开花的概率随着植物直径的增加而不是高度的增加而增加，并且随着降水和干旱而变化，但与年平均温度无关。在整个研究期间，平均温度越高，招募人数越多，人均招募人数增加。丰度的年平均变化率为 -6%，但从 1995-2008 年的 -1% 显着转变为 2008-2017 年的 -11%。我们的结果表明，人口的下降不是招募失败的结果，而是死亡率增加的结果，我们在气候和食草动物的背景下讨论了这一点。在整个研究期间，年死亡率显着增加，并且不随植物大小而变化。每年开花的概率随着植物直径的增加而不是高度的增加而增加，并且随着降水和干旱而变化，但与年平均温度无关。在整个研究期间，平均温度越高，招募人数越多，人均招募人数增加。丰度的年平均变化率为 -6%，但从 1995-2008 年的 -1% 显着转变为 2008-2017 年的 -11%。我们的结果表明，人口的下降不是招募失败的结果，而是死亡率增加的结果，我们在气候和食草动物的背景下讨论了这一点。随降水和干旱而变化，但不随年平均气温变化。在整个研究期间，平均温度越高，招募人数越多，人均招募人数增加。丰度的年平均变化率为 -6%，但从 1995-2008 年的 -1% 显着转变为 2008-2017 年的 -11%。我们的结果表明，人口的下降不是招募失败的结果，而是死亡率增加的结果，我们在气候和食草动物的背景下讨论了这一点。随降水和干旱而变化，但不随年平均气温变化。在整个研究期间，平均温度越高，招募人数越多，人均招募人数增加。丰度的年平均变化率为 -6%，但从 1995-2008 年的 -1% 显着转变为 2008-2017 年的 -11%。我们的结果表明，人口的下降不是招募失败的结果，而是死亡率增加的结果，我们在气候和食草动物的背景下讨论了这一点。