气候变化:拥有树木个性的正确组合可以使森林更具弹性

气候变化:拥有树木个性的正确组合可以使森林更具弹性
Thitima khudkam / Shutterstock

森林里的每棵树都有一个邻居。 在许多森林社区,经常发现同一物种生活在一起,特别是当生长条件相似时。 有时候这些邻居很近,有时甚至相距甚远,但总的来说它们是社区的一部分,有些物种自然比其他物种更具优势,特别是在生物量生产方面。 但是当事情变得艰难时会发生什么? 干旱即将来临,将有赢家和输家。

对于许多树木而言,干旱可能是一个巨大的挑战,而随着世界转向一个树木,干旱只会变得更糟 气候更炎热,更干燥。 不同的物种有不同的策略来处理这种压力,但它们如何处理失水问题尤为重要。

树木的叶子有很小的毛孔,可以打开和关闭,称为气孔。 树木在蒸腾过程中通过气孔失去水分,吸收二氧化碳用于光合作用 - 植物如何制作食物。 有些树更加保守,在干旱的早期关闭它们的气孔以防止水分流失,但这也限制了它们可以吸收多少二氧化碳,因此可以产生多少能量。

有些树木采用风险较高的策略,让这些孔隙开放更长时间以继续吸收二氧化碳,但这也增加了一种称为空化的过程的风险,这使得它们无法运输水。 显然,每种策略都有其优点和缺点,所有树木都介于非常保守和风险之间。

气候变化:拥有树木个性的正确组合可以使森林更具弹性
气孔允许树木吸入二氧化碳(CO 2)并呼出氧气(O 2)和水(H 2 O)。 NoPainNoGain /存在Shutterstock

树木中的这种多样性是幸运的,因为如果每个物种都依赖于完全相同的策略,那就像将所有的鸡蛋放在一个篮子里一样。 只有一个单一的策略来处理生活中可能会遇到的所有事情会让森林变得非常脆弱。 应对压力的各种策略为森林提供了一些基本的稳定性和适应力。

哪种物种拥有最好的生存策略,部分取决于压力事件的持续时间,持续时间,持续时间以及邻居的行为。 所有这些不同的策略如何在干旱等压力环境中发挥作用将决定整个森林的运行方式。 有点像人类的个性,有时他们一起工作很好,每个人都受益,但有时他们会发生冲突。


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最近的研究 当某些物种被种植在一起时,它已经开始挑逗谁赢了谁输谁,以及在压力条件下这是如何变化的。 有点令人惊讶的是,这些信息中的大部分都可以从树木年轮中提取出来,树木年轮中包含了当干旱出现时每棵树生长得有多好的物理记录。

树木年轮让科学家们可以看到不同的树木对同一个压力事件的反应 - 以及它们周围物种的物种身份如何影响这种反应。 至关重要的是,这项研究还揭示了物种反应如此不同的一些复杂原因,这取决于它们接下来的成长程度。

每个苍白和黑暗的环一起表示一年的增长。 (树木人物)
每个苍白和黑暗的环一起表示一年的增长。 戒指越宽,那一年的增长就越多。 汤姆奥文登, 作者提供

爱你的邻居

为什么有些树木在某些邻居旁边做得更好而其他树木没有做得更好是非常复杂的 但在基础层面,我们可以想象每种树种都具有构成其个性的一系列特征,特征和功能。

树如何应对压力可能与其邻居之间的直接竞争程度有关。 例如,一些树木根系较深,一些树木根系较浅 - 两根浅根树木将直接与水竞争,但深根植物可以获取土壤中较低的水分,避免一些竞争。 这被称为“利基分化” - 通过不同地使用环境,两个不同的物种可以占据相同的地方。

能够预测哪些树种将成为好邻居和坏邻居非常重要。 例如,将两棵树放在一起,在决定何时关闭它们的气孔时风险更大,这可能意味着它们比一起生长的保守和风险树更快地消耗有限的水。

已经建议将重新造林的大部分地区作为减缓气候变化的一种方法。 正在开发技术以从空气中吸收碳并将其储存起来,但树木已从中受益 350m年度研发计划 这使他们完美的任务。

了解哪些树种在一起工作 - 以及至关重要的原因 - 可以提供帮助 指导如何实施重新造林 在未来的几十年里。 随着树木“个性”的多样性,与单一物种组成的森林相比,森林可能更能抵御干旱,虫害和疾病。 多样性有多种形式 - 确保今天种植的森林在未来具有弹性,部分取决于明智地选择树木邻居。

关于作者

Tom Ovenden,博士候选人 - 森林生态与复原, 斯特灵大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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