了解树木为何垂死可能是锁定碳的关键 地平线:《欧盟研究与创新》杂志

据称,由于气候和土地利用的变化,人们普遍观察到树木死亡率增加。 新研究。 这组作者补充说,这似乎正在改变林地的栖息地,许多森林中的树木越来越矮。

估计表明森林有 吸收了多达30%的人为碳排放量 在过去的几十年中。 尽管树木损失对碳循环的总体影响是复杂的,因为 老树和幼树取代它们 以不同的速度吸收碳,死亡率上升似乎正在影响森林锁碳的能力。

这项新研究的研究人员认为,较高的死亡率可能会超过保留的树木和新树木将其吸收保持在相同水平的能力,并有可能导致冠层覆盖率和生物量的总体减少。

托马斯·普格(Thomas Pugh)博士说:“这很令人担忧,因为目前,大气中每10个二氧化碳分子中就有2到3个返回森林,但我们不知道它将如何持续到未来。”英国伯明翰大学的一名环境科学家。

他说,尽管在更本地化的研究中已经明显看出死亡率上升和森林树木组成变化的趋势,但该团队的文献综述和土地利用变化的数据分析表明,这种情况在广泛的范围内发生。

普格博士指出,但是,由于许多地方尚未研究,因此尚无法确定这种现象是否到处发生。 “我们所展示的是,如果您跨过所有森林,尽管不同地方的移动速度不同,但这些趋势非常普遍。”

树木死亡

需要进一步研究以了解森林变化与未来碳储存前景之间的关系。 许多研究都研究了光合作用对贮藏的影响,但另一个难题的关键在于广泛了解树木死亡的速度和原因。

普格博士说,到目前为止,要获得全球的了解还非常困难。

他说,部分原因是树木可以生存数百年,即使您设法观察到死亡,其原因通常也不清楚。 如果您可以在一棵树上获得该信息,则需要进行数千次观察才能了解趋势。

“同样,我们知道某些树种可以生存多长时间,但我们不知道它们通常可以生存多长时间,”普格博士补充说。

他领导的一个项目叫做 TreeMort参与这项新研究的,正试图通过结合过去四十年来从各种来源(包括本地研究,森林清单,植物特征数据和卫星观测)获得的测量结果来提高对寿命的了解。 他说,直到最近才积累了足够的信息来真正做到这一点。

到目前为止,该团队已经对更明显的死亡原因有了深入的了解,发现 树木死亡率的12% 就全球生物量的损失而言,是由诸如火灾,大范围树木因风吹倒,收割和病虫害爆发等大的干扰而引起的。

普格博士说:“我原以为大型活动将在总体上占更大的比例。” 他们对景观产生了巨大的影响,但事实证明,在许多森林中,大多数行动都是在较小的规模上发生的。”

诸如树皮甲虫之类的害虫,以及大火,大风和砍伐,都是造成森林大规模破坏的原因,但这些仅占树木死亡人数的12%。  图片来源-Thomas Pugh

同时,他惊讶于 单独的研究 在某种程度上,欧洲的树木因采伐而“绝大部分”死亡。

他说,下一步是从可见度较低的事件中更好地了解其余88%的原因和时机,例如较小规模的采伐和因风吹倒,与邻近树木的竞争,疾病,干旱和更长的时间。长期气候影响,例如温度升高。

在过去的几年中,Pugh博士的团队一直在整理和标准化来自各种研究的数据,现在可以仔细研究了。

他认为,获取这种树木死亡信息,并将其添加到光合作用效应和树木数量的研究中,可以成为更精确地预测碳预算的“游戏规则改变者”。 “我们不会以任何方式消除不确定性……但是我们认为我们可以在这个碳汇上设定更严格的界限。”

不仅如此,了解树木死亡率对于森林生态系统变化的意义还在于它们所包含的树木和动物的混合和多样性。 普格博士说:“这为在此基础上开展工作提供了很多可能性,因为树木的枯死速度对生态系统有很多影响。”

鉴于气候变化,这意味着即使是相对潮湿气候下的北方森林也可能遭受干旱胁迫。

瑞士联邦森林,雪与景观研究所Daniele Castagneri

规模较小

但是,我们仍然有许多关于小得多的树木的知识,以帮助改善随着时间的推移碳储量的全球预测。 树木在生长时会在其木材和根中锁定碳,因此分析木质组织的生长以及气候变化如何影响其生长可以阐明储存前景。

诠释 该项目正在寻求一种新的方法来在阿尔卑斯山和加拿大的温带森林中做到这一点,该方法已经开发出来,用于分析木质部的形成-木质的组织能够传导水和营养。

这种称为“环内定性木材解剖学”的方法涉及新的解剖学研究,并结合了两种传统方法的先前发现:对数十年的年轮进行长期分析,并在显微镜下对每周的木屑进行短期季节性监测。

瑞士联邦森林,雪地和景观研究所(WSL)的INTREE研究人员Daniele Castagneri博士说,在两个尺度上观察过程是获得更全面概述的关键。

团队的一些研究已经暗示了他们采用这种方法的重要性。 当研究人员调查了萌芽爆发如何影响欧洲落叶松(落叶松)通过脱叶(可以通过阻碍光合作用来抑制生长)而发现,他们发现先前的研究可能低估了由此产生的生物量损失约25%。

使用增量钻从活树中提取岩心进行研究。  图片来源-Daniele Castagneri

他们也有 找到证据 他们认为,从长远来看,气候变暖可能会对降低北方森林中北方森林的树木生长速度产生总体影响。 这与他们的预期相矛盾,因为有证据表明,由于相应的生长季节延长,该地区的树木实际上将来会更快生长。 研究人员认为,这也可能导致树木枯萎,树木从其尖端开始死亡。

卡斯塔涅里博士说:“鉴于气候变化,这意味着即使是相对潮湿气候下的北方森林也可能遭受干旱胁迫。”

尽管这样的研究表明某些气候影响可能比以前想像的要大,但他警告说,由于需要更多树种和栖息地的信息,目前难以一概而论。

WSL的另一位研究人员,负责INTREE的Patrick Fonti博士说,越来越多的研究为这提供了帮助。 他说:“我们正在接近这一点,因为有多个小组朝着同一个方向工作,所以越来越多的数据汇聚在一起。”

INTREE希望在未来一两年内将其研究结果在解剖学上更直接地与碳循环联系起来,但Castagneri博士表示,要在全球范围内完成这项工作还需要一段时间。

他说,与全球碳循环的联系非常复杂,从细胞水平到森林的规模扩展很难做到。

他希望该团队最终能够对碳通量有一个很好的定量掌握,并将其与其他小组结合起来以增进了解。 他说,也许那时我们可以“拥有更精确的模型来预测森林将发生什么”。

本文中的研究由欧盟资助。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。


This article was originally published in Horizon, the EU Research and Innovation magazine

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