中等高度的樹最能抵禦乾旱
中等高度的樹最能抵禦乾旱
中國和美國的研究人員表示,樹冠高度在18米左右的森林,比那些樹冠較矮或較高的森林更能抵禦嚴重乾旱的影響。
在過去,有較低或較高樹冠的森林是否更有可能度過長時間的炎熱乾燥天氣,研究一直存在分歧。這種差異使得森林管理人員很困難,他們需要知道應該鼓勵哪種樹的高度,以確保極端乾旱期間最高的生長和存活率。
中國北京師範大學研究負責人徐培培和她的同事們認為這個問題越來越緊迫。美國紐約城市大學的崔翔(音譯)表示:「氣候數據表明,溫暖地區的土地面積在增加,而溫暖地區也在變干。」「隨著二氧化碳持續上升和氣候持續變暖,高溫導致的森林死亡率成為全球對未來的重大擔憂。」
徐,易和團隊的其他成員首次精確地量化了乾旱期間樹冠高度、生長和存活率之間的關係。他們分析了2002年美國西南部一場嚴重乾旱期間收集的數據,這些數據顯示了對樹榦年輪寬度的影響。此外,衛星數據揭示了植被密度在乾旱過程中是如何變化的;這個團隊用這個來計算樹葉的生長和樹木的死亡率。
結果表明,在乾旱條件下,18米以下的樹冠高度越高,樹榦和葉片的生長速度越快,而18米以上的樹冠高度越高,樹榦和葉片的生長速度越快。「我們的研究結果表明,無論高樹還是小樹,抗旱性都相對較低。」
在建立了這些關係之後,研究人員可以確定在乾旱期間控制樹木生長和生存的生物機制。「樹上所有的有機物都是通過光合作用在樹上的葉子上形成的。」「高大的樹木從根部到葉子的水路運輸路徑更長,而且(它)更難克服組織阻力和……重力,尤其是在乾燥的條件下。」小樹的根很短,它們獲得表層土壤無法獲得的水和養分供應的能力極為有限。
研究人員認為,利用他們的研究結果來告知森林冠層結構的積極管理可以保護脆弱的森林。隨著氣候模型預測氣候變暖,乾旱變得越來越普遍,這對於應對森林退化至關重要——這種現象也將推動氣候變化。
「我們的發現為如何管理森林或種植何種樹木來增加森林在高溫乾燥氣候條件下的抗旱性以減緩氣候變化提供了見解,」易說。
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