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干旱对森林的持久影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-09  浏览次数:9
核心提示:“这真的很重要,因为在未来,由于气候变化,干旱的频率和严重性预计会增加,”该研究的主要作者、犹他大学(University of Utah)

“这真的很重要,因为在未来,由于气候变化,干旱的频率和严重性预计会增加,”该研究的主要作者、犹他大学(University of Utah)生物学助理教授威廉·r·l·安德列格(William R.L. Anderegg)说。“一些森林可能会在下一次干旱袭击前竞相恢复。”


森林树木通过清除大气中大量的二氧化碳排放,并将其吸收到木质组织中,在减缓人为气候变化的影响方面发挥了重要作用。多年来,干旱胁迫阻碍了树木的生长,这一发现表明,地球上的森林能够储存的碳比气候模型计算的要少。


“如果森林不能很好地吸收二氧化碳,这就意味着气候变化将会加速,”Anderegg说,他在普林斯顿大学进行了大量的研究工作。他与普林斯顿大学的同事共同撰写了这项研究。他与普林斯顿大学、北亚利桑那大学、内华达-雷诺大学、比利内生态研究所、新墨西哥大学、亚利桑那州立大学、美国林业局落基山研究站、美国国家海洋和大气管理局地球物理流体动力学实验室以及哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文台的同事共同撰写了这项研究报告。


对于绝大多数树种来说,从干旱中恢复的速度基本上是未知的。Anderegg和他的同事们利用国际树木年轮数据库的记录,仔细测量了自1948年以来地球上1300多个森林遗址严重干旱后树木茎部生长的恢复情况。树木年轮提供了木材生长的便利历史,并记录了树木生长的生态系统的碳吸收情况。

研究人员发现,一些森林显示出积极的影响,也就是说,观察到的生长比干旱后的预测要高,尤其是在加利福尼亚和地中海地区。但是在世界上大多数的森林里,树木在经历干旱之后挣扎了数年。


平均而言,树干生长需要2到4年才能恢复正常。在经济复苏的第一年,经济增长比预期慢9%左右,第二年仍然慢5%。干旱的长期影响在干旱的生态系统中最为普遍,在水力安全边际较低的松树和树种中最为普遍。Anderegg说:“这些物种会冒险——即使在干旱的过程中,它们也会以很高的速度使用水。”


目前还不清楚干旱是如何造成如此持久的危害的,但研究人员提出了三个可能的答案:干旱期间树叶和碳水化合物储备的减少可能会在随后的几年里损害生长。病虫害可能在干旱的树木中积累。对血管组织的持久损伤可能损害水的运输。

虽然很难预测降水的变化,但高温的影响是肯定的。“干旱,尤其是对森林至关重要的干旱,是关于降水和蒸发之间的平衡。而蒸发与温度的关系非常密切,”Anderegg说。“气温上升的事实有力地表明,美国西部地区将出现更频繁、更严重的干旱,大大降低了森林从大气中吸收碳的能力。”


2000年至2003年袭击美国西南部的干旱表明了这一点。降水不足与早期的干旱类似,但气温比长期平均温度高3到6华氏度。安德列格说:“这似乎真的让干旱对植被造成了致命的伤害,而之前的干旱没有造成同样的降雨不足。”


从干旱中恢复的延迟对碳储存的影响并非微不足道。在一个多世纪的时间里,仅在半干旱的生态系统中,碳的储存能力就会减少约1.6亿吨——相当于美国全年排放量的四分之一。


“在我们现有的大多数生态系统和气候模型中,干旱对森林的影响就像一盏灯一样忽明忽暗。”当干旱条件消失时,


 
 
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