全球變暖可使熱帶雨林變草原——雨林消失的自然原因

【核心提示】毋庸置疑，頻繁發生的自然災害和濫砍濫伐對雨林造成了嚴重破壞，按常理推斷，而那些無人到過的，並且氣候沒有明顯惡化的熱帶雨林深處，應該不會受到這樣的影響，但一項研究結果表明，事實並非如此。研究證明，全球變暖使廣闊的亞馬遜雨林中最原始的部分也「不得安寧」。

無人到過的雨林深處也發生了顯著變化

雨林結構示意圖

雨林結構實景。雨林樹種繁多，千姿百態，堪稱熱帶植物王國。林中高大的喬木挺拔高聳，樹冠緊密相連；其下長有矮小的灌木林，眾多的藤本植物密密地纏繞其間，結構十分複雜。

2004年6月11日在《自然》雜誌上公布的一項研究結果表明，隨著溫室氣體的增加，亞馬遜雨林最深處的樹種結構發生了顯著的變化。專家認為，整個亞馬遜雨林吸收二氧化碳的能力將因此大幅降低。

從１９８０年起，巴拿馬熱帶研究所的科學家對巴西境內亞馬遜雨林１８處從未受到人類活動直接破壞的樹種結構進行了長達２０多年的研究，記錄了１１５個樹種生長狀況。結果表明，其中２７個樹種在研究過程中數量顯著增加，而另外１５個樹種數量不斷減少，這種數量變化的速度比估計的高１４倍。

科學家在《自然》雜誌上報告說，數量增加的樹種均屬於本身生長速度快的高大喬木，而數量減少的都是矮小的灌木。

研究人員指出，此前有關熱帶雨林的研究都無法對這種現象作出解釋。他們分析，很可能是由於空氣中二氧化碳增多，加快了光合作用的速度，使得本身高大的喬木生長速度更快，搶奪了陽光和二氧化碳，從而造成矮小的灌木「營養不足」。

負責此項研究的熱帶生態學家比爾·勞倫斯說：「這種變化對熱帶雨林來說是根本性的。熱帶雨林以物種繁多著稱，如果最基本的樹種結構發生了變化，其他依賴樹木生存的物種結構也將改變。」

美國科學、經濟和環境中心的科學家託馬斯·洛夫喬伊指出，灌木數量的減少將威脅亞馬遜雨林的「整體健康」。亞馬遜雨林一直被認為是地球上遏制大氣中二氧化碳增多的一個重要「碳槽」，而新發現的這種變化，無疑將使其吸收二氧化碳的能力大打折扣。

最新研究稱全球變暖曾導致遠古雨林毀滅

2008年9月，美國研究人員在伊利諾州一處煤礦發現一系列巨型遠古雨林化石，繼而認定先前全球氣候變暖毀滅了地球最早出現的雨林。

伊利諾州發現的化石來源於地球最早出現的熱帶雨林，距今大約3億年，包含多種現今已滅絕的植物物種。專家認為，3億年前的大地震導致這一地區沉降至海平面以下，掩埋在泥裡。雨林中植物埋藏至地層下。後來隨巖石在上面堆積，逐漸形成雨林化石。

專家解釋說，這些雨林生長在地球氣候變暖時期。隨氣候變化，熱帶雨林植物生長發生變化，蕨類植物迅速取代石松植物。專家由此認定，氣候變化致熱帶雨林毀滅。

英國自然環境研究協會今後5年將支持一項研究，進一步揭示遠古雨林毀滅過程和原因。 「化石展示地球首批雨林內生長的植物，」法爾孔朗說，「與(如今)亞馬孫雨林一樣，當時雨林長有茂盛植被。全球變暖使高聳的植物承受巨大壓力而滅絕。石松一夜之間為蕨類植物取代，表明氣候變暖導致雨林毀滅。」

研究人員相信，這批雨林3億年前因氣候變暖毀滅，可以預示亞馬孫雨林未來命運。

科學家已發現，亞馬孫雨林正逐漸消失。他們警告，雨林消退不僅加劇全球暖化，還令眾多只能生存在雨林內的生物面臨滅絕。

全球變暖可能將熱帶雨林變草原

一些科學家認為，氣候變暖可能導致植被發生變化，全球變暖可能顛覆世界上最大的熱帶雨林，在本世紀末將亞馬遜雨林變為熱帶草原。2007年，巴西國家空間研究所得氣象學家若澤·安東尼奧·馬朗戈（Jose Antonio Marengo）說，如果任由全球變暖發展，這一生態豐富地區的降雨會減少，同時氣溫會升高。

他說：「我們要應對兩種情形：最壞的和比較樂觀的情形。」他說：「最壞的情況是，在2100年氣溫將升高5-8度，降雨減少15-20%。這將使亞馬遜雨林變為熱帶草原。」馬朗戈說，最壞的情形是假設是不對氣候變化採取任何行動後產生的情況。

樂觀的情形是假設政府採取行動應對全球變暖。馬朗戈說，這種情況下，亞馬遜地區的氣溫將會升高3-5攝氏度，降雨減少5-15%。他說：「如果控制汙染排放並減少森林砍伐，氣溫在2100年時會升高5攝氏度。這種情況下，雨林不會全部消失。」

馬朗戈的研究於兩年前開始將持續到2010年。該研究斥資37.3萬美元，是由世界銀行和英國政府出資支持的，意在預測氣候變化在未來100年對巴西的影響。歐洲政府不斷的資助巴西亞馬遜雨林地區有關環境和生態保護的研究。

馬朗戈說，他相信最壞的那種情形不會發生。但他同時也表示，這是需要工業國家共同努力，減少溫室氣體排放才能達到的。他說，巴西要儘自己的責任，減少亞馬遜地區的森林砍伐。通過燃燒的方式破壞森林會增加溫室氣體排放，科學家稱，這種方式每年可以產生3.7億噸溫室氣體排放，約佔世界總排放量的5%。

溫帶森林也將受到全球變暖影響

不僅僅是熱帶雨林，其它氣候帶的植被也會受到全球變暖的影響。

根據中國科學家的研究成果，在繼續變暖的21世紀，森林是最容易受到損害的生態系統，將有相當多的樹種面臨不適應的氣候條件。北半球的樹木本來就不夠茁壯，因而一些地區的森林將在暖幹氣候條件下更容易枯萎。這是由於在全球變暖引起的氣候快變條件下，大多數樹種難以找到氣候適宜的地點，即物種的生境。生境是物種生存和繁殖的環境條件。不同的樹木在某些地點重新發現適宜他們特點的氣候生境需要一個長時間的穩定氣候。

據我國科學家分析，當降水增加10%時，如溫度升高1?C，我國天山以北的草原和稀樹灌木草原的面積將增加，塔克拉瑪幹沙漠面積將減少，和田河畔的荒漠河岸胡楊疏林將消失，柴達木盆地的大片戈壁、鹽殼及風蝕沙地將有50%發展為荒漠植被，青海湖周圍的草甸和沼澤北延到祁連山下、西伸到柴達木盆地邊緣；當溫度升高、降水增加時，西北地區的草原和稀樹灌木草原、草甸和草本沼澤的面積將有所擴大，部分沙漠被荒漠植被代替。而當溫度升高、降水減少時，西北地區的草原和稀樹灌木草原、草甸和沼澤面積縮小，荒漠植將被取而代之，荒漠化嚴重，農業生產受到威脅在平均溫度增加2℃，降水增加20%的假設條件下，我國西部森林地帶將有所變幹，而草原和荒漠地帶稍變溼，青藏高原各植被地帶的乾旱將變得較為嚴重，各植被的熱帶量將北移。寒溫性針葉林地帶轉變成溫帶區域，溫帶、暖溫帶的南部變為暖溼帶與亞熱帶，亞熱帶除北部地區外，都變成熱帶。溫帶草原地帶南部積溫帶東部荒漠地帶變為暖溫帶，青藏高原各植被地帶也都變為上一級熱帶量。

如果平均溫度增加4℃，降水增加20%，各植被地帶都將比現在變得乾熱，森林地帶乾旱程度增加，但仍能滿足森林的水分要求，草原地帶將變得乾熱，西部草原將變為荒漠區，荒漠地帶沙漠化加劇。青藏高原各植被地帶的乾旱程度均有較大幅度的增加，沙漠化趨勢加強。各植被熱帶量有所北移。

預計至2030年，我國主要用材樹種興安落葉松適宜分布區的南界將北移約0.1?2.7個緯度，北界、東界和西界的變化不大。至2030年，適宜面積約減少9%左右。林區內，小興安嶺中部適宜區將縮小約10%，大興安嶺西北部地區的適宜範圍將增加。

生長在我國長白山、完達山和小興安嶺地區的珍貴用材樹種紅松，大約氣溫每增加1℃，最適分布區下限上升100～150米，上限上升150～200米，南界向北退縮1～2個緯度，使紅松適生面積迅速減小。然而50?N以北地區在氣溫增加1～2℃時將變得有利於紅松生長，西界略有向西擴張；但當溫度升高3℃時，西界迅速東移至45?N以南，整個東北適宜紅松穩定生長的區域就僅僅局限於長白山的部分山地。

油松是我國特有的針葉樹種。氣候變化後，整個油松極限分布區將出現不十分明顯的北移，低海拔區域的油松所受的影響較大。當前氣候條件下分布較連續的山區，將變成破碎的島狀分布。在東北區海拔高約180～1260米，以及西南區570～1000米處，油松分布可能消失。到2030年適宜油松分布的面積將減少90%。

杉木是我國特有的重要用材樹種。主要分布於南嶺山地和雪峰山區，預計到2030年杉木的極限分布將有不同程度的變化，西界將明顯東移約0.2～2.3個經度，北界將南移約0.1～0.9個緯度，南界將北移約0.1～0.5個緯度，東界變化不大，適宜杉木生長的面積減少約2%。其中，杉木中心分布區將明顯收縮，約減少8%的面積。

馬尾松是我國南部森林面積最大、分布最廣、數量最多的用材樹種，在南方各省區的森林蓄積量中馬尾松約佔一半。預計到2030年，極限分布範圍北界將南移約0.3～1.6個緯度，南界北移約0.2～3.4個緯度，西界東移約0.7～1.1個經度，東界變化不大，其中長江以南地區變化較大。適宜面積約減少9%。中心分布區將明顯收縮，約減少13%。

珙桐為我國特有的珍貴樹種，受第四紀冰川影響而瀕於絕跡，僅在我國四川、重慶、湖北、貴州、雲南等省（自治區、直轄市）尚有倖存，預計到2030年分布區東界約西移0.2～1.3個經度，北界僅東段南移0.2～0.7個緯度，西界北段變化不大，僅中南段東移約0.3～1.9個經度，南界變化不大。雲南境內的珙桐變化較大，其北界約南移0.1～1.4個緯度；西部將呈星散狀分布。氣候變化後適宜分布面積約減少20%。

禿杉在四川、重慶、湖北、貴州、雲南、西藏等省（自治區、直轄市），呈間斷分布。預計到2030年，適宜禿杉分布的面積將有大幅度減少，減少的面積約為當前氣候條件下適宜面積的57%。

總之，全球變暖將對我國植被的水平分布及垂直分布、面積、結構及生產力等產生很大影響。氣候變化將改變植被的組成、結構及生物量，使森林的分布格局發生變化，生物多樣性減少等等。據研究，到2030年，除雲南松和紅松分布面積有所增加（12%和3%）外，其他物種的面積均有所減少，減少幅度為2%~57%。

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