为什么古树更能抵御气候变化

An old tree
Older trees are more tolerant of drought than younger trees.Image: Unsplash/vick_mellon
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  • 从气候减缓的角度看,保护森林中的古树应是首要任务,因为它们比年轻树木更耐旱。

  • 它们还具有非凡的碳储存能力。

  • 然而,森林砍伐及随后的重新造林,导致森林中越来越多由较年轻的树木占据主导。

  • 鉴于政府间气候变化专门委员会已将重新造林确定为有助于减缓气候变化的潜在基于自然的解决方案,这一情况的影响仍需进一步研究。

研究人员报告称,在森林冠层中,古树比年轻树木更耐旱,或能更好地承受未来的极端气候。

对全球五大洲逾20,000棵树木开展的新分析强调,保护地球上残存的古老森林至关重要。这些森林是生物多样性的重要堡垒,储存着大量导致星球变暖的碳。密歇根大学全球变化生物学研究所博士后研究员Tsun Fung (Tom) Au表示。

“地球上古老森林的数量正在减少,而干旱预计未来将更加频繁、更加剧烈,”Au说道。他是发表于《自然气候变化》的这项研究的第一作者。

“鉴于古树对干旱的高度抵抗力及其非凡的碳储存能力,从气候减缓的角度看,保护高冠层古树应是首要任务。”

科学家称,森林以多种方式调节气候
科学家称,森林以多种方式调节气候
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研究人员还发现,高冠层的年轻树木若能熬过干旱,则表现出更强的恢复力,即恢复到干旱前生长速率的能力。

森林砍伐之后的重新造林

尽管森林砍伐、选择性伐木及其他威胁已导致全球古老森林减少,但随后的重新造林——无论是通过自然演替还是植树造林——已使森林中越来越多由较年轻的树木占据主导。

例如,全球温带森林高冠层中树龄不足140年的年轻树木所覆盖的面积,已远超古树所覆盖的面积。随着森林结构持续变化,年轻树木预计将在碳封存和生态系统功能方面发挥日益重要的作用。

“我们的研究发现——高冠层的古树更耐旱,而高冠层的年轻树木更具抗旱恢复力——对未来森林的碳储存具有重要意义,”Au说。

“这些结果表明,在短期内,由于年轻树木占优势且它们对干旱更为敏感,干旱对森林的影响可能十分严重。但从长远来看,这些年轻树木从干旱中恢复的能力更强,这可能对碳储量有利。”

Au及其同事表示,鉴于政府间气候变化专门委员会已将重新造林确定为有助于减缓气候变化的潜在基于自然的解决方案,这些影响仍需进一步研究。

Image: Unsplash/Souro Souvik

森林的年龄

2022年联合国气候变化大会(COP27)期间在埃及发布的《沙姆沙伊赫实施计划》也重申,维持完整的森林覆盖及相关碳储存,作为一项社会和环境保障措施,具有重要意义。

“这些发现对我们如何管理森林具有启示意义。历史上,我们管理森林时,多以促进木材质量最佳的树种为目标,”印第安纳大学的资深作者Justin Maxwell说。

“我们的研究结果表明,将森林管理为既能储存碳又能抵御干旱,可能是应对气候变化的重要手段;而思考森林的树龄,是理解森林如何应对干旱的重要方面。”

研究人员利用国际树轮数据库的长期树轮数据,分析了上个世纪干旱期间及之后,来自119种对干旱敏感物种的21,964棵树木的生长反应。

他们重点研究了最上层冠层的树木。森林冠层是由成熟、相互交叠的树冠构成的多层、结构复杂且具有重要生态意义的区域。

高冠层树木被分为三个年龄组——年轻、中龄和古老——研究人员考察了树龄如何影响不同阔叶树和针叶树物种的干旱响应。

研究发现,高冠层的年轻阔叶树在干旱期间生长减少了28%,而古老阔叶树的生长减少为21%。年轻与古老阔叶树之间7%的差异,在极端干旱期间扩大至17%。

Image: Unsplash/sebastian_unrau

古树,年轻树

虽然这些与树龄相关的差异看似较小,但若在全球范围内考量,它们可能对区域碳储存及全球碳预算产生“巨大影响”。在全球最大的碳汇之中,温带森林尤其如此。

研究人员表示,由于针叶树多生长于较为干旱的环境中,因此该研究中针叶树与树龄相关的干旱响应差异小于阔叶树。

这项新研究是一项综合分析,反映了数千棵树木在多样化的森林中的净效应,覆盖五大洲,而非仅聚焦于单一森林类型。此外,据作者称,该研究的独特之处在于关注森林高冠层的树木,这可以减少树高和树木大小的混杂影响。

其他合著者来自印第安纳大学、香港大学、爱荷华大学、广州大学、沈阳农业大学以及皮卡第朱尔·凡尔纳大学。

该研究获得了印第安纳大学、香港研究资助局以及中国国家自然科学基金委员会的支持。

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