是谁让森林大面积死亡?是全球变暖还是降水两极化分布的加剧?它们到底是怎样置森林于死地的?敬请收看今天的“福尔摩森探案集”——气候变化下森林大面积死亡事件实录。
大面积森林死亡事件,到底有多大面积?在2010年,干旱引发了白杨枯死现象,已经影响了科罗拉多州以及美国西部和加拿大部分地区约17%的白杨森林。这一事件不仅仅发生在北美,在世界范围内,干旱和高温气候导致的森林大面积死亡事件屡见不鲜。
追踪全球森林死亡的“案发地”,对解开森林死亡事件背后的机制有着很重要的作用;为此德国马克斯·普朗克生物地球化学研究所的Hartmann教授构建了一个全球尺度上的森林大面积死亡分布模型。从图上可以看到:森林大面积死亡事件虽然在世界范围内都有发生,但主要发生在热带和亚热带森林地区的国家,如美国、巴西、欧洲西部、中国等等。
那么谁才是杀死这些森林的凶手呢?有些人认为,随着全球气候变暖和降水分布呈现两极化的加剧,森林生态系统出现了一些问题,并造成部分地区出现了森林大面积死亡事件。2017年,中国科学院华南植物园的黄建国教授分析了1930-2010年间虫害和干旱对寒带林杨树生长衰退的影响,并指出干旱和虫害会导致森林大面积死亡事件的发生。
真相永远只有一个,凶手就在他们当中。种种研究结论指出,气候变暖引发的高温和降水减少导致了局部地区干旱,这是造成当地树木死亡的主要凶手。在高温和干旱环境下,水从树木的根部运送到叶片,在叶面蒸发成水汽带走热量;但是过于旺盛的蒸腾作用会导致导管中的水柱断裂形成空腔或栓塞,最后导致植物死亡。
全球气候变化不仅仅会直接对森林造成危害,也会间接通过它们的天敌制造影响。全球升温和干旱会导致树木“免疫力下降”,使得天敌(昆虫、真菌、寄生生物)更容易侵害树木,加速森林的死亡。
森林大面积死亡,对全球到底有什么影响?森林面积减少,导致更多热量不能被树吸收而辐射到大气中,加速全球气候变暖。土壤吸收热量更多,导致土壤失水和土壤微生物呼吸加速。森林死亡后,盖度下降,减弱群落蒸腾作用,增加了地表/河流径流量,还增加了雨水对表层土壤的淋溶。
本世纪发生极端气候事件的可能性更大,再加上慢性气候变暖,可能会发生更多的“森林命案”,导致更多地区植被死亡率增加和森林覆盖率下降。那么,我们可以做什么:干旱期间树木如何死亡可能是一个复杂的过程,也就是多个子系统中的多个故障的级联,需要我们进一步加深研究。构建全球监测网络, 对全球树木死亡的热点区域开展长期观测。寻求一种能够提高大面积森林生态系统应对干旱能力的方法。