树比新树更耐旱为气候变化提供缓冲

一项对五大洲 20,000 多棵树木的新分析表明，老树比森林树冠中的年轻树木更耐旱，并且可能更能抵御未来的极端气候。

密歇根大学森林生态学家 Tsun Fung (Tom) Au 表示，这些发现强调了保护世界上现存的原始森林的重要性，这些森林是生物多样性的堡垒，储存了大量导致全球变暖的碳。全球变化生物学。

“地球上原始森林的数量正在减少，而预计未来干旱将更加频繁和严重，”该研究的主要作者 Au 说，该研究于 12 月 1 日在线发表在《自然气候变化》杂志上。

“鉴于它们对干旱的高度抵抗力和非凡的碳储存能力，从减缓气候变化的角度来看，保护上层树冠中的老树应该是重中之重。”

研究人员还发现，上层树冠中的幼树——如果它们设法在干旱中存活下来——表现出更大的弹性，即恢复到干旱前生长速度的能力。

虽然森林砍伐、选择性伐木和其他威胁已导致全球老龄林减少，但随后的重新造林——无论是通过自然演替还是通过植树造林——导致森林以越来越年轻的树木为主。

例如，全球温带森林上层冠层中较年轻的树木(<140 岁)覆盖的面积已经远远超过老树覆盖的面积。随着森林人口结构的不断变化，预计较年轻的树木将在碳固存和生态系统功能中发挥越来越重要的作用。

“我们的发现——上层树冠中的老树更耐旱，而上层树冠中的幼树更耐旱——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，干旱对森林的影响可能是严重的，因为年轻的树木普遍存在并且对干旱更敏感。但从长远来看，这些年轻的树木从干旱中恢复的能力更强，这可能对碳储量有益。”

根据 Au 及其同事的说法，这些影响将需要进一步研究，因为政府间气候变化专门委员会已将重新造林确定为一种潜在的基于自然的解决方案，以帮助缓解气候变化。

2022 年在埃及举行的联合国气候变化大会 (COP27) 期间发布的沙姆沙伊赫实施计划也重申了保持完整的森林覆盖和相关碳储存作为社会和环境保障的重要性。

“这些发现对我们管理森林的方式有影响。从历史上看，我们管理森林是为了推广木材质量最好的树种，”该研究的资深作者、印第安纳大学的贾斯汀麦克斯韦说。

“我们的研究结果表明，管理森林以提高其储存碳和抵御干旱的能力可能是应对气候变化的重要工具，考虑森林的年龄是森林如何应对干旱的一个重要方面”

研究人员利用国际树木年轮数据库的长期树木年轮数据，分析了 119 种干旱敏感物种的 21,964 棵树木在上个世纪干旱期间和之后的生长反应。

他们专注于树冠最上层的树木。森林冠层是由成熟、重叠的树冠形成的多层、结构复杂且生态重要的区域。

树冠上层的树木被分为三个年龄组——年轻的、中年的和老的——研究人员研究了年龄如何影响不同种类的硬木和针叶树的干旱反应。

他们发现上层树冠的年轻硬木在干旱期间生长减少了 28%，而老硬木的生长减少了 21%。在极端干旱期间，新硬木和老硬木之间的 7% 差异增加到 17%。

研究作者表示，虽然这些与年龄相关的差异可能看起来相当小，但在全球范围内应用时，它们可能会对区域碳储存和全球碳收支产生“巨大影响”。在全球最大的碳汇之一的温带森林中尤其如此。

研究人员说，在这项研究中，针叶树与年龄相关的干旱反应差异小于硬木，这可能是因为针叶树往往栖息在更干旱的环境中。

目前的研究是 Au 在印第安纳大学的博士论文的一部分，他在加入位于环境与可持续发展学院的 UM 全球变化生物学研究所后继续这项工作。

这项新研究是一项综合研究，代表了五大洲不同森林中数千棵树木的净影响，而不是专注于单一的森林类型。此外，这组作者说，这项新研究的独特之处在于它关注上层森林树冠中的树木，这减少了树木高度和大小的混杂效应。

除了 Au 和 Maxwell，该研究的作者还包括印第安纳大学的 Scott Robeson、Sacha Siani、Kimberly Novick 和 Richard Phillips;香港大学李金宝;爱荷华大学的 Matthew Dannenberg;广州大学的李腾;沉阳农业大学陈振菊;和法国亚眠 Université de Picardie Jules Verne 的 UMR CNRS 7058 的 Jonathan Lenoir。

研究作者得到了印第安纳大学、香港研究资助局和中国国家自然科学基金会的支持。这项研究得到了 Lilly Endowment Inc. 的部分支持，它支持印第安纳大学普适技术研究所。