【中科院之聲】北方森林樹種變多，是因為全球變暖？ | 科技前線
北方森林，又叫“針葉林”或“泰加林”，是世界上最北緯度的森林陸地生態系統，通常由松樹、云杉、冷杉等耐寒的樹木組成。它們廣闊無垠，遍布俄羅斯、加拿大和北歐國家。
隨著全球變暖，這片森林正在悄然發生變化。適度的氣溫上升讓一些樹種得以擴展生長，那么北方森林的樹木種類真的因此變得更多了嗎？
中國科學院東北地理與農業生態研究所地理景觀遙感團隊在《自然-植物》(Nature Plants)雜志上發表的最新成果，回答了這些問題。
溫帶森林一路向北擴張
科研人員對5000多個北方森林觀測點進行了連續觀測，通過對5萬多張衛星影像進行分析，發現從2000年至2020年間，全球變暖使北方森林的樹種多樣性平均增加了12%。北方森林中的樹種的類型和數量的確有所增加。
▲近二十年北方森林中樹種多樣性的空間分布格局及變化(以H′值表示)
這一變化主要發生在一些溫暖程度適中的南部區域，比如加拿大落基山脈南部森林和斯堪的納維亞地區。溫暖的氣候為這些地方的樹木提供了更多的生長機會，有些樹木甚至比以往更早開始生長，這也意味著溫帶森林一路向北擴張的腳步不停歇。
氣溫上升過快或引發負面效應
氣候變化就像森林的“總指揮”，它讓一些樹種快速擴展，而另一些則掙扎求存。
研究發現，溫和的氣候變化(如溫度增加不超過0.065°C/年)可以幫助北方森林的樹木變得更加多樣化。氣溫升高，讓原本寒冷的環境變得更適合樹木生長，尤其是那些喜歡溫暖的樹種(如樺樹、白楊樹和槭樹)。
但當氣溫上升過快或達到極端水平時，這種正面影響開始消退，甚至出現負面效應。研究人員指出，在極端高溫地區，如西伯利亞北部等，樹種多樣性下降。這可能是因為快速變暖帶來的“氣候壓力”會讓樹木難以適應，有些樹木可能會枯死(如落葉松)。此外，氣溫的劇烈上升也可能引發更多的火災，進一步威脅樹種的生存。
▲北方森林樹種多樣性對氣溫、火災和降雨的響應
樹種變化正在影響氣候
樹種多樣性增加，同樣會對氣候產生影響。研究表明，北方森林樹種多樣性的增加與森林碳吸收能力的提升密切相關。
多樣化的森林往往能更有效地吸收和儲存碳，這是因為更多樣的樹木種群可以更好地利用資源，如陽光、水和養分，從而增加整個森林的生產力，減緩全球變暖的進程。尤其是在北方森林這樣的關鍵碳匯中，樹種多樣性的增加有助于抵抗因氣候變化引發的環境壓力，維持甚至提高森林的碳儲存能力，讓森林在面對氣候變化時更有韌性。
▲與森林碳循環相關的北方森林樹種多樣性的時空變化
這項研究創新地揭示了全球變暖對北方森林樹種多樣性的復雜影響，并強調了多樣化的森林對全球氣候調節的重要性。通過深入了解這些變化，可以更好地制定政策，有效保護對地球生態系統至關重要的森林。
相關論文信息：
https://www.nature.com/articles/s41477-024-01794-w
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