一项评估极端高温和干旱对城市树种影响的最新研究发现,许多城市树木无法承受这些条件。
木质致密、叶片小而厚实致密的树种能够高效利用水分,耐旱性强。木质松软、密度低、叶片薄而大的树种则易受高温伤害。
在夏季更加炎热干燥的时期,获取水源对城市树木的存活至关重要。
世界各地的城市正处于气候变化的前沿,相关呼声日益高涨,要求为城市降温。许多政府正在公共场所大规模投资新植树——但哪些树种最有可能在更温暖的世界中茁壮成长?
诸如“一百万棵树”之类的数量目标在植树计划中占主导地位,例如洛杉矶、纽约、上海、墨尔本和悉尼。但是,将一百万棵树直接栽进土里,并不一定意味着几十年后城市郊区会变得更绿。
通常,人们在选择合适树种,或为树木提供足够水分以使其能在未来更炎热、更干燥的气候中存活方面,关注不够。
在我们的最新研究中,我们评估了极端高温和干旱对城市树种的影响。一些广受喜爱、在我们城市中广泛种植的树种,并未很好地应对这些条件。这表明,要使城市绿化计划在更温暖的世界中取得成功,今天就必须做出重要决策。
一场温室实验
2020年1月,经过数年干旱,西悉尼的彭里斯市气温飙升至48.9℃——这是大悉尼地区有记录以来的最高气温。研究人员随后评估了约5,500棵行道树,发现超过10%的树木出现了树冠受损。外来落叶树种受损最为严重。
此次事件表明,高温与干旱同时强烈发生时,可能会损害城市树木。
树木在高温下通过叶片上称为气孔的微小开口散失水分来降温。水分充足的树木通常能够耐受极端高温,而受干旱胁迫的树木则可能难以存活。
我们的研究对20种阔叶常绿树种进行了压力测试,这些树种的原生栖息地从热带雨林延伸到半干旱林地不等。
幼苗在协调一致的温室实验中培育。植株成活并适应后,其中一半(每个树种五株)经历了为期五周的渐进式干旱。
在缺水的最后一周,所有植株都经历了模拟为期六天热浪的条件。
我们的发现
这20种植物在应对这些条件的能力上差异很大。
在同时经历高温和干旱的植株中,两个树种出现了中度树冠枯梢(树冠健康状况下降),另外四个树种则出现了严重树冠枯梢。
热浪过后,大多数植株恢复了生长,但仍有几株个体死亡:两株沼泽山龙眼(Banksia robur)和一株深红瓶刷树(Callistemon citrinus)。
木质致密、叶片小而厚实致密的树种能够高效利用水分,耐旱性强。本研究中表现最好的树种包括九里香(Murraya paniculata)、内陆玫瑰木(Alectryon oleifolius)和澳洲柚木(Flindersia australis)。
即使植物能够获得水分,它们对热胁迫的耐受性也差异很大。沼泽山龙眼(Banksia robur)和粉扑蒲桃(Syzygium wilsonii)即使在有水分供应的情况下,也遭受了严重的树冠枯梢。这表明,更频繁的高温热浪可能威胁潮湿年份和干燥年份中的城市树木。
虽然一些树种可能在高温和干旱中表现良好,但它们未必是为城市降温的最佳选择。许多耐旱树种,例如豹木(Flindersia maculosa),生长缓慢,树叶稀疏,几乎无法提供遮荫或降温效果。但这些树种可以种植在阳光充足、干燥的区域,以营造栖息地并促进生物多样性。
那么,像垂叶榕(Ficus microcarpa)和伦敦梧桐(Platanus x acerifolia)这样的树种又如何?它们在广泛种植于悉尼、墨尔本和澳大利亚其他城市中,情况如何?
这些树木在高温和干旱期间面临更大风险,因为它们木质松软、密度低,叶片薄而大,易受高温伤害。但它们生长迅速,并形成广阔的树冠,有助于城市区域降温。
因此,这些树木应种植在有水源的地方,水源可以来自降雨,也可以通过灌溉等主动管理获得。
展望炎热的未来
我们的研究强调,在夏季更加炎热干燥的时期,获取水源对城市树木的存活至关重要。
这意味着城市绿化计划还必须纳入所谓“蓝色”基础设施的要素,即通过工程手段在城市景观中留住水分,并使其可供植物吸收。此类基础设施统称为“水敏感型城市设计”。
世界经济论坛如何促进生物多样性?
例如被动式灌溉(树木从蓄水坑中吸水,蓄水坑内储存雨水径流)或雨水花园——即过滤雨水径流的园床。在采用此类设计的地点种植幼树,将提高其存活几率。
此类方法具有多重益处:提高树木健康水平,有助于防止暴雨期间的洪涝,并减少对当地供水的额外灌溉需求。
全球范围内,城市中的极端高温将影响市民、基础设施和自然环境。现在亟需开展城市树木的有效规划,以在能为城市降温的树木与能够适应日益严酷条件的树木之间取得恰当平衡。






