#乾旱/降水# #樹木水分生理# #樹木水力結構#

【Nature Geoscience:利用樹木的維管損傷來預測氣候變化下的樹木死亡率】

Tree mortality predicted from drought-induced vascular damage?

doi.org圖標

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①森林生態系統對變暖和乾燥的預測結果相差很大,有的認為樹木具有足夠的彈性足夠應對氣候變化,而有的認為樹木會因此大範圍內死亡。由於機制和導致死亡閾值的不確定性,目前的植被模型無法解釋樹木在極端乾旱期間為何會枯死;

②對次,研究人員實地測量了美國西南部美洲顫楊(Populus tremuloides)持續死亡期間的枝幹水力傳導率,並使用一個植物水力學模型來評估樹木死亡的原因;

③研究人員據此確定了一個能夠使顫楊致死的水分脅迫閾值,而該閾值主要取決於能將空氣吸入木質部的維管輸送能力(vascular transport capacity),體現了樹木枝葉從空氣抓取水分以及維持水分不被空氣奪走的能力。然後,研究人員使用這個基於植物水力學的閾值來模擬歷史上乾旱期間的森林枯死情況,並將預測結果和三個獨立的樹木死亡數據集進行比較。模型顯示,該水力閾值對區域內樹木死亡的預測準確度達到了75%。接下來,研究人員氣候模型預測,在高排放情景下,到2050年代,乾旱壓力將超過美國西南部觀測到的死亡率閾值,從而有可能導致美洲顫楊大規模死亡;

④該研究提供了一種強大且易於處理的方法,將樹木死亡率納入植被模型,有助於解決氣候變化中森林生態系統響應及其命運的不確定性。

一作&通訊:William R. L. Anderegg【Princeton University(普林斯頓大學)】,2015-3-30。

Figure 1: 樹木水力學模型的模擬情況

Figure 2: 與水分虧缺相關的植物水力閾值

Figure 3: 樹木死亡率的後報(Hindcast)

Figure 4: 未來乾旱壓力的預測

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