樹木正在集體“搬家”

艾米

當(dāng)災(zāi)難來臨時(shí)，動(dòng)物會(huì)逃跑，人類會(huì)發(fā)明各種技術(shù)減少損害，那么，不會(huì)“走”也不會(huì)“跑”的樹木，會(huì)怎么做呢？

樹木也會(huì)集體“搬家”

2017年，美國(guó)普渡大學(xué)的生態(tài)學(xué)家們借助美國(guó)林務(wù)局的數(shù)據(jù)資料，研究了在1980—1995年和2013—2015年之間，美國(guó)境內(nèi)86種樹的分布情況。他們想看看氣候或者環(huán)境變化，是否會(huì)影響樹木的分布情況。計(jì)算結(jié)果表明，在過去的30年里，大部分樹種竟然在“搬家”。

被研究的樹種中，有超過一半正在以平均每10年11千米的速度向北遷徙。這些樹種通常是由北美針葉樹構(gòu)成的裸子植物（種子植物中，胚珠在開放的孢子葉上邊緣或葉面的植物）；而分布在美國(guó)東部森林中的約3/4的開花樹中，如白橡樹、糖楓樹、冬青屬植物，自1980年以來，則以每10年15.4千米的速度向西移動(dòng)。幾乎沒有哪一種樹向南或東移動(dòng)。

當(dāng)然，樹是不會(huì)像動(dòng)物那樣，可以隨意“走動(dòng)”的，但樹木也有自己的“搬家”方式。隨著時(shí)間的推移，新樹苗可以在一個(gè)新的區(qū)域生長(zhǎng)下來，而生長(zhǎng)在其他區(qū)域的老樹會(huì)慢慢枯死，最終使得整個(gè)種群的分布中心發(fā)生轉(zhuǎn)移。這就類似于如果在武漢至廣州之間，排列著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)伍，即使隊(duì)列不用集體向前移動(dòng)，假如你在武漢隊(duì)伍的前列再添加幾個(gè)人，而排在末尾的人離開隊(duì)伍，隊(duì)伍也會(huì)一直向北移動(dòng)。樹木也是用這種聰明的方式，來實(shí)現(xiàn)群體遷徙。

那么，為什么樹木會(huì)搬家呢？

樹木也怕“熱”

一部分原因可以歸結(jié)為全球氣候變暖。對(duì)于樹木來說，熱量過多同缺水一樣，是致命的。為了光合作用，樹葉上的微小毛孔——?dú)饪讜?huì)從空氣中吸入二氧化碳。隨后光合作用會(huì)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物——這是葉子和樹干的營(yíng)養(yǎng)成分。在這個(gè)過程中，樹木自身的一小部分水分會(huì)通過其氣孔蒸發(fā)，產(chǎn)生負(fù)壓，這一負(fù)壓有利于樹木將從土壤中吸入的水分經(jīng)過樹干輸送到樹冠，供應(yīng)整個(gè)樹木的光合作用。

但是，溫度增加后，樹木自身水汽蒸發(fā)速度也會(huì)加快，最終蒸發(fā)速度大于樹木從環(huán)境中吸收水分的速度。在這種情況下，樹木會(huì)關(guān)閉樹葉上的氣孔，來避免水汽快速流失，但這樣做也意味著沒法進(jìn)行光合作用，最終其細(xì)胞會(huì)因失去營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)而死亡。即使不死亡，自身水分損失后，防御害蟲的毒性汁液會(huì)變干，防御力下降，害蟲可以通過氣味，靈敏地檢測(cè)到這一變化，堂而皇之地來侵蝕樹木。

這些因素可以解釋為什么許多美國(guó)冷杉、云杉與松樹等常綠針葉樹種會(huì)向北遷徙，它們?cè)缫堰m應(yīng)了寒冷的氣候，當(dāng)所處的環(huán)境變得更溫暖，它們只能往北移動(dòng)。類似的情況全球各地都在發(fā)生。由于北極變暖的速度大約是世界其他地區(qū)的兩倍，研究者預(yù)測(cè)到2100年，隨著北極區(qū)域的冰層融化，現(xiàn)在生長(zhǎng)在北極圈的樹種會(huì)再向北遷徙500千米遠(yuǎn)，屆時(shí)，從西伯利亞到加拿大的一半北極苔原可能會(huì)消失，而被森林覆蓋。

仍然未解的謎團(tuán)

然而，全球氣候變暖也許只能解釋一部分原因。在這次研究中，美國(guó)普渡大學(xué)的科學(xué)家們同樣發(fā)現(xiàn)樹木在向西部移動(dòng)，這一速度快于樹木向北部移動(dòng)的速度。這又該如何解釋呢？

盡管氣候變暖使得美國(guó)東部的溫度升高了，但它也顯著地改變了當(dāng)?shù)氐慕涤炅俊Ｗ?980年以來，美國(guó)東部地區(qū)的年降水量已經(jīng)增加了許多。雖然美國(guó)西部地區(qū)的降水量也有所增加，但比起東部，西部年均降水量依然更少，為什么比較喜歡雨水的被子植物，比如落葉喬木、闊葉林會(huì)從東部向西部遷徙呢？

研究者猜測(cè)美國(guó)東部人口密集、土地使用的變化、森林火災(zāi)的發(fā)生頻率、害蟲或者燈光都可能會(huì)對(duì)樹木分布造成影響。然而，現(xiàn)在還沒有人弄清楚為什么樹木還會(huì)向西部遷徙。

不過，即便樹木們?cè)谕ㄟ^“搬家”的方式減少群體滅絕的風(fēng)險(xiǎn)，為了應(yīng)對(duì)大氣中二氧化碳濃度的增加，一些樹木還會(huì)提高用水效率，但如果氣候變暖、干旱加劇，那么全球森林實(shí)際上總體上還是會(huì)大面積減少。endprint