一項新的研究中，科學家們表示，一個描述水如何透過植物移動的著名科學原理可以幫助解釋為什麼隨著地球變暖，樹木可能會難以生存。
該研究利用一個名為達西定律的方程式，還幫助解釋了為什麼像加州紅杉這樣的標誌性巨型樹木可能特別容易受到氣溫上升的影響。這個概念在一篇本月發表在《自然氣候變化》期刊上的論文中進行了概述。
第一作者，洛斯阿拉莫斯國家實驗室地球與環境科學部的研究員內森·麥克道爾解釋說，植物的維管系統可以比作一束吸管，這意味著水透過張力從根部移動到枝條。
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大氣將水透過植物系統拉上來，“空氣越溫暖乾燥——這正是氣候變化正在做的事情——它正在增加蒸發需求，”麥克道爾說。“空氣越溫暖，它能容納的水就越多，因此它會更用力地吸那些吸管。”
為了防止脫水，植物開始關閉它們的氣孔——葉片中吸收二氧化碳的開口。
但麥克道爾說，當氣孔在乾旱期間關閉時，它們就無法有效地進行光合作用，從而阻止了樹木利用大氣中更多的二氧化碳。
“這就像嘴上貼著膠帶去自助餐一樣，”麥克道爾說。
麥克道爾解釋說，當然，較高的樹木比矮的樹木有更長的“吸管”在系統中移動水分，這意味著它們必須更多地關閉氣孔，從而導致植物承受更大的壓力。
因此，該研究指出，達西定律表明，“灌木狀、低矮的植物最有可能生存，而高大、古老的森林特別容易受到氣候變暖的影響。”
樹木的間伐或輔助遷移是否有幫助？
該論文發表之際，森林調查員正在報告加州乾旱地區出現大範圍的樹木死亡。科學家多年來一直表示，更熱、更乾燥的條件將對美國西部的森林造成影響（氣候電訊，5月11日）。
但麥克道爾表示，重要的是要注意到，他的論文的影響不僅僅適用於今天當前的乾旱熱點地區。
“這篇論文的重點是，在全球範圍內，各地的溫度都在上升，”他說。
由於達西定律適用於所有植物，世界各地的高大樹種都可能容易受到氣候變化的影響。這包括美國西南部以外的許多地區，以及其他科學家已經相當確定森林生態系統可能會遭受損失的地區。
麥克道爾和他的合著者，美國地質調查局的克雷格·艾倫，為試圖找出如何在氣溫上升時幫助樹木生存的森林管理者提出了一些想法。
一個建議是“輔助遷移”，或者在更高、更靠北的地點種植那些已經適應在更靠南、地勢較低的地方生活的樹木基因型，因為這些植物已經更能適應更熱的條件。
該論文中概述的另一個想法是森林的間伐，這可以降低林分的密度，從而為剩餘的樹木提供更多的水。
“即使是傳統上不經常受到干擾的森林——因此通常不進行間伐——當出現極端乾旱條件時，也可能受益於合理的林分密度減少，這可能包括較溼潤地區的森林，”該研究指出。
但艾倫表示，由於森林管理是一項針對特定地點的活動，因此在許多生態系統中進行樹木間伐是不合適的，因此將其作為從高溫中拯救樹木的策略需要根據具體情況進行評估。
“這絕不是一概而論地要求間伐所有森林，”艾倫說。
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500