生态学家长期以来预测,气候变化将迫使植物和动物向山上和极地移动,以寻找熟悉的气温。这种移动已经在世界各地被越来越多地记录下来。但一项研究现在表明,降雨模式的变化可能正在推动美国东部的一些树种向西而非向北移动。
印第安纳州西拉法叶普渡大学的森林生态学家宋林飞(Songlin Fei)和他的同事利用美国林务局森林资源清查和分析计划在两个时期收集的数据,追踪了86种树木的分布变化:从1980年到1995年以及2013年至2015年,覆盖所有州。他们在5月17日发表在《科学进展》上的报告中指出,他们发现更多物种向西移动而非向北移动,这可能是部分由于降水模式的变化1。飞说:“这对我们来说是一个巨大的惊喜。”
他说,这项研究表明,在短期内,树木对水分可用性的变化的反应比对温度变化的反应更强烈。
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该团队测量了86种树木的丰度中心的变化,发现过去30年左右,34%的树木以平均每十年11公里的速度出现了统计学上显著的向极地移动。47%的树木以更快的速度(平均每十年15.4公里)出现了统计学上显著的向西移动。几乎没有任何树木向南或向东移动。
新的方向
大多数向西移动的树木是开花植物,或称被子植物。向北移动的树木通常是裸子植物,它们在北美主要为针叶树。
飞表示,美国中部降水量的增加可能是被子植物向西移动的原因之一。水分的增加仍然非常微妙,以至于目前只有更耐旱、生长速度更快的开花树木(它们具有更高效、更强大的维管系统)才能利用这一优势。
要理清这些变化的解释是复杂的,因为美国东部的森林是复杂的,并且有人居住。许多研究人员表示,这片森林仍然处于1920年代之前大规模砍伐后的恢复过程中2。树木类型的分布变化也可能部分归因于一个区域内物种的自然演替,以及人类管理,例如抑制火灾,专家说。
不确定的未来
西雅图华盛顿大学的树木生理学家利安德·洛夫-安德雷格(Leander Love-Anderegg)表示,这项研究很好地承认了这些潜在的混淆变量。他说:“他们指出,在美国东部,要从森林的老化和抑制火灾的影响中找出与气候相关的森林变化,确实是一个棘手的问题。”
无论这些机制是否被完全理解,了解移动趋势对森林管理者都有帮助,洛夫-安德雷格说。“我们生活在一个生态系统快速变化的时代。为了避免这种变化带来的一些更剧烈和负面的后果——比如大规模的森林火灾和大规模的甲虫爆发——我们都有兴趣在变化发生之前就预测它。”
可以肯定的是,今天的森林在10年、20年或30年后将会看起来不同。“如果你把这些物种看作一个家庭的成员,问题是,有些家庭会解散吗?还是它们会一起旅行?”飞说,“我们可能正在谈论这些家庭解散。”
本文经许可转载,并于2017年5月17日首次发表。