全球环境变化使树木更矮更小
导 读
一项新研究揭示，一系列原因导致树木逐渐变得矮小、年轻化。
来源：环球科学（2020年6月19日），转载自中国数字科技馆网站
翻译：周益安
审校：赵欢
引进来源：美国西北太平洋国家实验室（PNNL）
引进链接：https://phys.org/news/2020-05-global-environmental-shorter-younger-trees.html
一项新研究揭示，一系列原因导致树木逐渐变得矮小、年轻化。（图片来源：Ed van duijn, Unsplash）
科学家们认为，如今持续的环境变化，正导致树木逐渐变得矮小、年轻。这将改写全球的森林环境，广泛影响全球各类生态系统。
《科学》（Science）杂志上发表了一项由美国能源部，美国西北太平洋国家实验室（PNNL）牵头的全球研究。研究发现，气温升高和二氧化碳的含量上升，会通过高温胁迫，二氧化碳施肥效应，以及诸如野火、干旱、风灾等各类自然灾害频率的上升和严重性的加剧，已在逐渐改变着全球森林环境。再加之森林采伐活动，地球上树木的年龄和高度都已有了急剧下降。
Nate McDowell是一位PNNL的地球科学家，也是该研究的第一作者。他说：“这一趋势十之八九会随着气候变暖持续下去。未来的地球，参天古树将越来越少，与我们现在习以为常的将大不一样。比起年轻的森林，较为古老的森林生物多样性通常会丰富很多，碳的存储量也要多一些。”
碳储量和丰富的生物多样性都是缓解气候变化的关键。
这项名为“Pervasive shifts in forest dynamics in a changing world”（论变化万千的世界里森林动态的变化无处不在）的研究，证明了森林已经被人类改变，在可见的未来里也将会大概率持续被改变，从而导致全球范围内的古老森林不断减少。
三种毁林致因
研究人员运用卫星图像结合详细的文献综述得出结论：全球树木的平均尺寸已在上个世纪出现下降，而受环境持续变化的影响，这个数字将继续下跌。
树木损失是由人为活动和自然原因等多重因素造成的——其中，皆伐、野火、虫灾、疾病是主要原因。这一现象被统称为森林砍伐。它破坏了确保森林多样化繁茂发展的三大重要特征之间的平衡：（1）招新，即为森林增加新的幼苗；（2）生长，即生物量或碳的净增长；（3）死亡，即林木的死亡。
“大多数地区树木的死亡率都在上升，而招新和生长速度却随时间而变化，从而导致森林树木的高度整体呈现净下降。”McDowell说，“不幸的是，驱使树木死亡率上升的因素，比如温度升高以及野火和虫灾等，也变得越来越多，而且其频率和严重程度预计在下一世纪持续增加。因此，森林树木平均年龄已缩短，高度已降低，这个趋势很可能将会继续。”
植被动态变化
McDowell说，森林砍伐的情况很可能会变得越来越严重，从而极大地改变动植物的生活状况。
“在过去的一百年里，我们已经失去了许多古老的森林。有一部分不再是森林，有一部分变成了年轻的森林。这对生物多样性、气候变化减缓、林业，都有影响，”McDowell说。
多面辐射
该研究还揭示，其他导致森林砍伐的机制（“长期变化的驱动因素”）也在不断发挥着作用。它们包括：
大气中的二氧化碳：工业革命以来，大气中的二氧化碳的含量急剧增加，预计在下一世纪将继续上升。较高的二氧化碳含量可以加速树木的生长和增加种子的产量。然而，这种二氧化碳施肥效应似乎只发生拥有充足养分和水资源的年轻森林中。如今，全球大部分森林缺失这样的条件，因而二氧化碳对树木生长的促进作用被大大削弱了。
温度：温度升高限制了赋予维持生命的光合作用，使得生长速度降低，死亡率上升，以及再生率下降。研究确定，这是导致树木变矮的关键之一。
干旱：预计全球范围内干旱发生频率、持续时间、严重程度都会增加。干旱可直接导致树木死亡，或者间接通过有关昆虫或病原体侵袭的增加致死。
正在改变世界森林面貌的其他因素：
研究发现，全球许多森林野火频次都有增加，未来某些地区的火灾可能会比过去一万年来更为频繁。由于高温，森林火灾后的植物生长可能会变慢甚至停止生长。
由生物干扰（昆虫、真菌、阻碍生长的藤蔓）导致的森林砍伐与日俱增。去年发表的一项研究称，每年因昆虫而损失的碳储存量相当于500万辆汽车所排放的碳排放量。这一情况预计将随着全球变暖，以及如真菌和细菌等其他生物型干扰而持续。在热带地区，使用其他植物作为寄主的藤蔓正在让树木窒息而亡。
单单砍伐木材就对全球森林向年轻森林或非林地的转移产生了巨大影响，从而在全球范围内减少了森林和旧林的数量。如果在收割的土地上重新造林，树木会变小，生物量也会减少。
McDowell与20多位科学家合作进行有关森林砍伐的研究，其中涵盖了先前160多项研究的数据和观察结果。
McDowell说：“环境的变化让干扰情况变得更加严峻，这让植被动态朝着树木生长长度更矮，生命周期更短的样子变化。”
长按识别二维码可购买本书
“土壤家”近期文章推荐
“环境与健康观察”近期文章推荐
“土壤观察”近期文章推荐
更多土壤好书，扫二维码了解
联系我们请加13926117407微信号（或发邮件至149996384@qq.com）