科学家发现森林可以抵抗气候变化

虽然众所周知，山顶比下面的山谷更冷，但佛蒙特大学(UVM)的一项新研究正在颠覆我们对森林和气候的了解。

这项发表在《生态与进化》杂志上的研究探索了经历“冷空气汇集”的森林，这是一种高海拔的冷空气流入地势较低的山谷的现象，扭转了预期的温度——底部温暖，顶部寒冷——这种情况通常发生在山区。也就是说，气温随着从山地下降到山谷而下降。

该研究的主要作者、UVM前博士后研究员梅丽莎·帕斯托雷(MelissaPastore)表示：“随着温度倒转，我们也看到了植被倒转。”“我们没有在高海拔地区发现云杉和冷杉等更喜冷的物种，而是在较低海拔地区发现了它们——这与我们的预期相反。”

对这些生态系统的影响是巨大的：“这种冷空气汇集从根本上构建了森林，”研究合著者、UVM教授卡罗尔·阿代尔(CarolAdair)说。

阿代尔说，这一见解“可以帮助森林管理者优先考虑并保护冷空气频繁汇集的地区，以在气候变暖时保护喜冷物种。”

研究人员在两年多的时间里观察了新英格兰的三个森林地点，从佛蒙特州东北王国浅浅、火山口状的努尔赫根盆地，到绿山更高的山峰和更深的山谷。他们收集了高程样带上树木类型的数据，并每小时监测温度。

阿代尔说，研究人员发现，冷空气汇集并非历史上人们认为的偶尔出现的夜间季节性现象，而是全年频繁发生，甚至持续到白天。这种现象在他们研究的每个地点都发生过，但在海拔变化最浅的地点最为强烈。

气候变化中的避难所

帕斯托雷指出，即使气候变暖，经历这种现象的地点可能对旨在保护寒冷适应物种的保护工作至关重要。“这些冷空气汇集区域可能成为为气候变化提供避难所的小区域的有价值的目标;它们是可能缓冲甚至与气候变化脱钩的区域，并且它们栖息着适应寒冷的物种我们知道这些都是脆弱的。”

她补充说，保护这些地点可能会为物种提供足够的时间来适应气候变化，要么通过迁徙，要么通过与邻居混合基因来获得在更炎热的世界中生存所需的特征。

帕斯托雷说，通过这种方式，“这些寒冷的栖息地可以成为某些物种的垫脚石——到时候可以买下它们。”

阿代尔说，保护这些地点也可能有实际应用，“包括碳储存和小规模娱乐机会”，并补充说，喜冷的针叶树群落往往比落叶树储存更多的碳，森林土壤也可能保留碳保湿时间更长——在极端降雨期间很重要。

阿代尔说，历史上和其他地方都曾观察到冷空气汇集，但这项研究是第一个在森林树冠下的许多地点将其量化到这种程度的研究，并且计划进行更多研究来探索其时间和地理范围。

帕斯托雷警告说，冷空气汇集并不是万能药。这些森林“仍然会变暖——我绝对不想说这些是完全的避风港，因为那里也会发生气候变化——但变化可能会更慢，也许那些在气候变暖时可能消失的物种会在这些地方停留的时间更长。”

这项研究与气候变化密切相关，因为生态学家试图模拟需要寒冷条件的物种可能发生的情况。“如果你的模型中没有这个过程，”阿代尔说，“你就会错过在这些地区，喜冷物种可以持续存在并且正在持续存在。”

阿代尔说，这项工作是一次充满希望的步伐改变。“我很兴奋，从某种程度上来说，这是个好消息。这些地区可以帮助适应寒冷的物种生存。”她补充道，“我的很多研究都是在告诉人们为什么会发生不好的事情，所以这很好。这并不都是好消息，但也是一些好消息。这些地方存在。我们可以利用它们。它们很重要。它们显然是在构建森林。”