Nature 最新重磅 | 热带树木死亡率随着大气水分胁迫的加剧而增加

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热带森林对全球碳循环至关重要，其长期动态的变化会影响气候变化的速度。有研究表明，一些热带森林的碳积累放缓主要是由于死亡率的变化，但可能导致热带森林结构和动态发生全球变化的范围、严重程度和机制仍存在不确定性。考虑到气候导致死亡的多种途径以及不同物种对气候变化的反应方式，预测树木死亡率尤其具有挑战性。特别是，一些研究表明，位于生物群落范围干燥边缘的热带森林可能更接近耐受阈值，因此更容易受到水分胁迫的影响。然而，其他研究表明，在干旱边缘附近的森林中，成分多样性可能为防止森林枯死提供缓冲，一些分类群或区域遭受的水压力较小。然而，对死亡率的罕见性和随机性的分析需要持续、长期的监测，这是罕见的，尤其是在热带地区。

作者利用澳大利亚热带森林49年连续的树木统计数据，分析了81种主要树种的树木死亡时间模式，包括74135个直径10cm以上树干的观察结果。估计了树干、物种、地块和年份的死亡率（以下简称“死亡风险”）。分析了1971年至2019年所有地块和物种的死亡率风险年度分布。

研究发现：热带森林过去35年中所有地块和物种的年树木死亡风险平均翻了一番，表明预期寿命和碳停留时间可能减少一半。生物量的相关损失并没有被已有生物量增长和新近长大的树木带来的收益所抵消。局部气候湿度较低的地块的平均死亡率风险较高，但局部平均气候无法预测死亡率风险的时间增长速度。物种的死亡风险轨迹各不相同，最高的平均风险出现在物种大气蒸气压亏损生态位的上端附近。整个研究区域的蒸气压赤字长期增加很明显，这表明由全球变暖驱动的大气水分胁迫阈值可能是潮湿热带森林树木死亡率增加的主要原因。

图1 24个研究地块上，模拟年死亡率风险、树木死亡年化观察百分比和大气VPD随时间增加

图2 树木死亡风险的时间增加以及样地平均气候、物种在其气候生态位上的位置和功能特征对死亡风险的影响上述研究结果于2022年5月18日以“Tropicaltree mortality has increased with rising atmospheric water stress”为题，在线发表于国际顶级期刊《Nature》。美国史密森尼环境研究中心的David Bauman为论文的第一作者兼通讯作者。

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