全球最北端的森林系统对气候变化极端敏感

2022年8月29日，由美国国家科学基金会（NSF）资助，明尼苏达大学（University of Minnesota）和密歇根大学（University of Michigan）的生态学家组成的研究团队，使用红外线灯和土壤加热电缆等手段，对北美的北方森林的9种树种的数千株幼苗进行了气候变化背景下的多方面影响进行了定量化的研究，研究结果表明，即使是相对温和的气候变暖和降水变化也可能极大地改变地球最北端的森林生态系统，北美的北方森林对于气候变化极端敏感。该成果发表在8月10日的《自然》（Nature）期刊上。

北美的北方森林主要包括针叶树，如云杉、冷杉和松树。它们主要分布在加拿大和美国的阿拉斯加，也有部分在明尼苏达州东北部的部分地区、密歇根州半岛和缅因州北部。北方森林北面是苔原，南面是温带森林。在研究中，科学家设置了一个中期的研究区间，从早春到深秋，明尼苏达州东北部森林里的幼树在没有温室或生长室的露天环境中被日夜加热。研究中使用了两个21世纪气候变化的温度假设，比常规环境温度高出约1.6摄氏度（约2.9华氏度）和约3.1摄氏度（约5.6华氏度），并模拟气候变化下的降水变化，研究表明，即使是温和的气候变暖（1.6摄氏度）也会给许多物种带来重大问题，包括生长放缓和死亡率上升。此外，降雨量减少也放大了气候变暖对几种北方物种生存的负面影响。这说明在该区域未来森林的健康和多样性将面临严重挑战。气候变化背景下北美北方森林未来的森林木材、容纳其他植物、微生物和动物多样性、抑制洪水的能力均将减弱。科学家称，21世纪气候变化对中纬度和高纬度地区的植物都可能产生积极和消极的影响。在一些地方，尤其是在遥远的北方，当水分充足时，较长的生长季节可能会促进树木的生长。在其他地方，更温暖和更干燥的条件可能会导致树木的生长和存活率下降。研究表明，北方针叶林生存和生长的积极和消极趋势已经发生。该项研究使用了温度和降雨的联合控制，来检查近期气候变化对两个野外站点的幼树死亡率和生长的可能影响。填补了有关该领域的科学空白。研究人员发现，仅仅是气候变暖，加上降雨量减少，就增加了所有九种树木的幼鸟死亡率，并严重降低了北方针叶树物种的生长速度，尤其是香脂冷杉、白云杉和白松等物种，与此同时，适度的变暖促进了一些阔叶硬木的生长，包括一些橡树和枫树。

转载本文请注明来源及作者：中国科学院兰州文献情报中心《资源环境动态监测快报》2022年第17期，李恒吉 编译。