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研究表明一些树木在温暖的热带雨林中变得过热

热带雨林储存碳的能力会随着气候变化而下降。这是由于热带雨林物种叶片的光合作用速率在较高温度下下降,并且树木的自然冷却系统在干旱期间失效。增加的热量尤其威胁着储存最多碳的物种。这已在哥德堡大学的一篇新论文中得到证明。

一些树种能够通过吸收大量水分到叶子上并通过叶子上敞开的毛孔蒸发来应对热带地区不断上升的热量。这些主要是快速生长的树木,它们会在雨林长大后早早地建立起来。对于构成古老森林中雨林树冠的树木来说,情况并非如此。它们长得更慢,但会变得更大更高,而且它们的叶子没有同样的能力通过蒸腾来冷却自己。

水为树叶的“空调”提供动力

“热带地区没有经历过冰河时代,因此在历史上和季节性上都有相对稳定的气候。随着气候变化,它开始变暖,然后我们看到一些树种的死亡率上升,但我们之前并不真正知道为什么,”撰写论文的MariaWittemann说。

她研究了几种树,这些树大致可以分为早期演替树种,它们在新的热带雨林中很早就建立起来,而晚期演替树种,生长较慢但长得更大,因此从长远来看是一个更大的碳汇.一个明显的区别是两组中的树木如何处理热量。早期的演替物种在它们的叶子上打开更宽的孔隙,它们通过这些孔隙蒸发大量的水,从而降低它们的叶子的温度-类似于空调系统。后期演替物种的毛孔没有那么多张开,因此它们更难保持凉爽。

对干旱更敏感

“我们在测量中发现叶子的温度差异很大。在同一位置生长的晚期演替物种和早期演替物种之间可能存在10摄氏度的差异。晚期演替物种更难以应对异常高温。这些树木的死亡率更高,”MariaWittemann说。

然而,早期演替物种通过叶子的大量蒸腾也需要大量的水。研究人员指出,在干旱时期,早期的演替物种变得更容易受到高温的影响并落叶。它们减少的水消耗意味着晚期演替物种更能抵抗干旱。

“我们的研究结果表明,当叶子温度升高时,雨林树木的光合作用速率会下降,这主要发生在后期演替物种中。叶子中对光合作用至关重要的蛋白质和膜会失效,最终树木因碳饥饿,因为它们无法从空气中转化足够的二氧化碳。这会影响整个生态系统。例如,我们知道一些动物会吃晚期演替物种的果实,”MariaWittemann说。

与当地大学合作

先前的研究表明,亚马逊地区的情况最糟糕。据估计,这种碳汇最早将在2035年转变为碳源。在非洲热带雨林中,气候变化并没有那么严重。

哥德堡大学正在与卢旺达大学合作在卢旺达的高海拔森林中进行研究。这些树木已经在原地进行了研究,但也在哥德堡的气候室中种植了种子,以研究它们在不同温度下的发育情况。

“我们正在与卢旺达的各个利益相关者合作。卢旺达的雨林不多,当他们种植新树时,他们想知道哪些本土物种能够在温暖的气候中生存,”玛丽亚维特曼说。

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