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早期稀释森林有利树木生长
作者:晋楠    来源:中国科学报   发布时间:2017-05-05    点击数:     【字体:

稀疏的西部年轻落叶松森林能够提高气候变化适应性,同时保持碳捕集能力。

图片来源:Nick Fitzhardinge

  森林正在感受热度。在诸如美国西部等地方,温度升高和干旱意味着树木可吸收的水分减少,有时会让大片树木枯萎。现在,科学家发现,在森林生长过程早期加以稀释能够生长出耐受气候变化的更强壮树木。此外,这些变稀疏的森林能够像密集森林那样吸收碳。

  “在谈到碳封存和气候变化适应性时,我们既想要留着蛋糕,又想要吃掉蛋糕。”美国密苏里州蒙大拿大学森林生态学家、新研究作者forest ecologist说,“这是一种双赢想法。”

  随着树木生长,它们会把二氧化碳转变为食物,并储藏在叶片、树干和根系中。美国森林每年可封存该国排放的10%~20%的碳。但如果树木过于密集,它们会竞争光线和水,压力过大的树木更易遭遇干旱和害虫袭击。砍掉一些树能够减缓竞争,让留下来的树木生长得更大、更健康。但科学家担心砍掉一些树木会减少森林碳储存。然而,这些担心仅仅基于大多数模型和短期研究。

  为了了解气候交易是否真的存在,科学家在蒙大拿州西北部进行了长期实验。在1961年,美国林务局官员开始在西部年轻的落叶松(西北内陆流域常见的一种针叶松)森林中进行试验。这片松林被划为试验场地。在一些场地中,有着8年树龄的树木从每公顷上万棵被砍伐到每公顷494棵。这些树木生长出粗壮的枝干和更大的树冠。另一些场地则维持原样,那里的树木因为竞争阳光而生长得又细又高。最初的研究兴趣是更快地生长出木材。但蒙大拿州科学家发现了一个新问题:树木的密度如何影响碳储存?

  为了找到答案,他们测量了树的高度、直径以及枝干的宽度,从而评估其中储存的碳。他们还计算了其他植物如枯木以及森林地表废物中储存的碳量。

  结果表明,两种森林中的含碳量大致相同。没有经过疏松的森林有更多树木,但疏松后的森林用更大的树木做了补偿,该团队在近日发表于《森林生态和管理》期刊的文章中报告称。Larson吃惊的是变稀疏之后的森林能够如此快地捕集碳。

  “直接检验(碳储存)的试验非常少。”俄勒冈州立大学森林生态学家、并未参加此项研究的Mark Harmon说。他表示,类似的长期研究对于让气候模型更加有效非常有用。“我认为我们需要更多类似的案例。”

  其中的关键是早期疏松,在树木开始争夺水和阳光之前让它们更加稀疏。留下的树木会非常快地生长。对已经成熟的树木进行这样的稀疏化处理则没有获得同样的效果,因为留下的树木已经被竞争削弱。“等待得越久,在碳储存方面的影响就越大。”Harmon说。

  气候变化或将给美国西部带来更多严重干旱。大树更容易抵抗干旱,它们粗壮的枝干也比小树更能抵抗火灾。此外,它们也更加健康,能够抵御疾病和害虫。当大型落叶松死亡后,它们会变成啄木鸟和猞猁的家。

  这一研究结果适用于已经被皆伐的森林,从而加速树木的恢复,该研究首席作者、森林生态学家Michael Schaedel说。作为大自然保护协会在米苏拉的林务员,他疏松了类似的年轻落叶松森林。但到目前为止,他尚未完全了解这一实践如何产生长期影响。“有机会跨越54年的时间之旅走到今天,见证这些处理方法的效应无比珍贵。”

  对于疏松森林对其他物种的影响仍然存在各种忧虑。在蒙大拿州,濒危加拿大山猫的猎物北美野兔栖息在年轻的西部落叶松森林中。减少树木可能会减少野兔的栖息地,从而进一步减少山猫的食物。尽管如此,Larson认为,让树木变得稀疏是解决气候变化的一个有力工具。“我认为在自然资源管理方面没有比这更紧迫的问题了。”

 
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