道格拉斯杉木是北美最丰富的树木。他们的生态利基将墨西哥南部到北部落矶山脉。
变暖会减少树木的缓慢变化的能力
新研究表明，随着世界的温度升高，北美最丰富的树木吸收了较少的二氧化碳。
世界的森林在减轻气候变化方面发挥着重要作用。它们是碳汇，这意味着它们吸收更多的二氧化碳而不是它们发射。但根据新的研究，北美最丰富的树 - 道格拉斯冷杉 - 将来会吸收较少的大气二氧化碳，因此减缓气候变化比曾经的思考减缓。
“树木的变暖可能意味着更多的压力，更多的树死亡和较少的能力，让全球变暖缓慢，”树木研究大学树林研究实验室助理教授，亚利桑那大学的树木研究实验室助理埃文斯说。“到目前为止，森林已经稳定了气候，但随着它们变得更加干旱，它们可能成为一个不稳定的碳源。”
埃文斯是该研究的高级作者，该研究于全球变革生物学发表，是Uarizona研究人员领导的国际努力。
“我们选择学习道格拉斯的杉木，因为他们有一个巨大的环境利基，”埃文斯说。
Douglas Firs从南方的西半部生长到南部的墨西哥南部的山峰，到山峰刺破了索诺兰沙漠到太平洋西北地区的雨林到落矶山脉的寒冷峰。
为研究Douglas Firs可能对未来的气候有了，研究人员收集了大量数据，以了解树木宽度和气候之间的关系，以预测未来的增长。
树戒指是用碳制成的年度生长层。当戒指更薄时，它表明树木从当年从大气中取出了较少的二氧化碳。研究人员的结果表明：
树木宽度最糟糕的是索诺兰沙漠的天空群岛，美国西南和墨西哥西北部。该团队预测树木宽度下降了15-30％。在太平洋西北地区和西海岸的级联山脉的级联山脉的杉木增长 - 考虑了物种生态利基的中心，其增长目前最高 - 预计将下降约10％。高海拔道格拉斯在美国北部的罗马山脉中投射到最不受影响力。该团队预计蒙大拿州的2-11％下跌。蒙大拿州高海拔高度，预计树木圈增长令人惊讶地增加。这是因为它在那里如此寒冷，温暖的温度将允许更多的增长。“树圈数据的宝库 - 以前没有来自研究人员的硬盘和美国森林服务森林库存和分析计划的公开数据 - 真的对分析产生了影响，”前任者斯特凡肯德说Uarizona博士后的人，现在是瑞士伯瑞弗福夫森林，雪地和景观WSL瑞士联邦研究所。
DataSet在Douglas Firs的生态范围内的近2,700个站点跨越了超过270万棵树圈。
“树戒指已经证明自己是一个有力的工具来调查过去的气候。“未来树增长的投影是相同逻辑的明显延伸，”埃文斯说。
她说，问题是，未来的未来并不像过去，有关森林在未来吸收二氧化碳的能力的预测已经很多。
阅读戒指
有些模特预测，较温暖的世界将导致强调的树木在新的条件下慢慢生长或死亡。
其他模型预测树木将更有效地吸收二氧化碳并增长更多 - 一种称为碳肥效应的争议思想。这是它的工作原理：树木在叶子中打开微小的毛孔，让二氧化碳，但它们这样做，水通过蒸发逸出。树木不断平衡打开这些毛孔的成本和益处。这个想法是，如果大气二氧化碳的浓度增加，树木就可以通过这些孔更有效地吸收二氧化碳，并损失更少的水。
但大多数科学家们对森林中的碳肥效应的规模疑问。
“问题是叶子等级的那些实验是否在全球范围内实际适用，”埃文斯说。“这是树圈可以是互补数据来源的地方。树戒指记录整个树围绕的环境条件。知道树木如何在野外响应如何，可以更好地通知目前基于以非常小规模的测量的模型。这是我们在科学中做的事情;我们想找到不同的数据和模型来源，如果所有这些都同意，那么我们对未来的预测感到更加自信。“
研究人员依赖于较温暖的气候树木，以预测目前对气候中的树木的未来响应。例如，亚利桑那州的道格拉斯冷杉用于预测蒙大拿州的道格拉斯杉木将如何从现在开始变十年，当时埃文斯说。这被称为空间替换，研究人员能够用新的数据集和模型测试这个想法。
他们的研究表明，时间换算潜在的假设太简单，预测不足。
“我们现在无法在亚利桑那州的平均成长率，以预测未来蒙大拿州树木的平均增长率，”肯德说：“以及树木”遗传学“的原因。”
蒙大拿州的道格拉斯杉木没有与亚利桑那州的树木相同的遗传妆。你不能像平等一样对待他们，因为他们适应了他们当地的气候。
“对蒙大拿州未来树木增长的更准确的预测实际上是亚利桑那树今天对气候的敏感性，”肯德说。
影响敏感性的因素包括平均温度和平均沉淀量。当地气候较温暖和干燥器平均，树木越来越多的温度和干燥。
几乎所有Douglas FIR都会生长较薄的树圈，这意味着他们将吸收较少的二氧化碳，因为攀爬全球温度和增加干旱胁迫。
“森林生态系统将成为积极的反馈循环，这不是一件好事，”埃文斯说。
Harold“Hal”Fritts是一位Uarizona Dendroolology的emeritus的Fritts，他去年在90年代去世后，预测了树木气候敏感性和50多年前的戒指增长之间的联系。
“在西北地区，每个树戒指都看起来也一样。他们看起来像火车赛道，因为它们只是对变革非常敏感，“埃文斯说。“但在更多的沙漠地形中，就像在亚利桑那州一样，平均环宽度要小得多，年度变化或敏感性要大得多。在沙漠中的潮湿，树木可以生长巨大，胖戒指。他（FRITT）很久以前预测了环宽度和敏感之间的这种关系。我们的模式证明他是对的。“
该团队表示，更好地预测树木将如何应对气候变化将最终需要遗传研究。他们得出结论，Douglas FIR的平均环宽度的大部分差异可能是由于进化的适应，但尚未知道多少。
“未来可能的工作是回到遗传学，”肯德说。
参考：“道格拉斯 - 冷杉增长的大陆级树环投影 - 测试空间换算的限制”通过S.Klesse，R.J.嘲笑，F. Babst，B. Black，L.D.L.Anderegg，J.Axelson，A. Ettinger，H. Griesbauer，C.H.瓜泰曼，G. Harley，J.E.哈维，Y.H.罗，上午。 Lynch，C. O'Connor，C. Restaino，D.Sauchyn，J. Shaw，D. Smith，L. Wood，J.Villanueva和M.E.K.2020年5月20日的埃文斯，全球变化生物学.DOI：
10.1111 / GCB.15170
