科學家說,持續的環境變化正在改變世界各地的森林,導致樹木變矮,壽命短,對全球生態系統產生廣泛的影響。
美國能源部的太平洋西北國家實驗室發現,不斷上升的氣溫和不斷增加的二氧化碳已經改變世界森林的情況,野火、乾旱、大風和其他災害都給森林植被造成了破壞。
因此,地球上森林的年齡和高度急劇下降。
「隨著氣候變暖,這一趨勢可能會持續下去,」西北西北大學地球科學家、該研究的第一作者內特·麥克道爾(Nate McDowell)說,「未來地球上的大片原始森林將會越來越少,這將與我們已經習慣的環境大不相同。古老的森林往往比年輕的森林擁有更高的生物多樣性,它們能夠比年輕的森林儲存更多的碳。」
碳儲存量和豐富的生物多樣性都是減緩氣候變化的關鍵。
這項研究表明,森林已經被人類改變,並且在可預見的未來很可能繼續被改變,導致全球原生林的持續減少。
自然和人為的幹擾正在改變世界的森林,增加樹木的死亡率,減少生態系統的恢復。科學家說,森林砍伐的加劇,會大大改變動植物的生存條件。
森林砍伐惡性循環的形成
研究人員利用衛星圖像和詳細的文獻綜述得出結論,全球平均樹的大小在上個世紀已經下降,而且由於持續的環境變化,很可能會繼續下降。
有幾個因素導致了樹木的消失,人類活動的採伐和自然原因比如野火,蟲害和疾病,這些是主要原因。
這一現象被稱為濫伐森林,它導致了森林的三個重要特徵的不平衡:
(1)補充,即向一個區域添加新的幼苗;
(2)生長量,即生物量或碳的淨增加量;
(3)死亡,森林樹木的死亡。
麥克道爾說:「在大多數地區,森林植物的死亡率都在上升,而隨著時間的推移,人口的增加和增長,會導致森林的高度淨下降。不幸的是,植物死亡率驅動因素,如溫度上升和野火、害蟲增多等幹擾正在上升,預計在未來一個世紀,其頻率和嚴重程度將繼續增加。因此,森林的平均年齡和平均高度已經在下降,而且可能還會繼續下降。」
植被動態正在發生變化
麥克道爾說,促進森林砍伐可能大大改變動植物的生存條件。
「在過去的一百年裡,我們失去了很多古老的森林,」麥克道爾說,「它們部分被非林地所取代,部分被幼林所取代。這對生物多樣性、氣候緩解和林業都有影響。」
廣泛的影響
這項研究還揭示了森林砍伐導致的其他問題。
它們包括:
大氣中的二氧化碳:自工業革命以來,大氣中的二氧化碳含量顯著增加,預計下個世紀還會繼續上升。
較高的二氧化碳水平可以提高樹木的生長速度和種子產量。
然而,二氧化碳施肥的效應似乎只適用於有豐富營養和水的年輕森林。全球大多數森林達不到這個條件,這就大大減少了對樹木的二氧化碳效益。
溫度:升高的氣溫限制了賦予生命的光合作用,導致植物更低的生長速度、更高的死亡率和更少的再生。這是導致數目縮短的關鍵點之一。
乾旱:預計全球乾旱的頻率、持續時間和嚴重程度都將增加。乾旱可直接導致樹木死亡,或通過昆蟲或病原體間接導致死亡。
其他因素也正在改變世界森林的面貌:
研究發現,全球許多森林的野火正在增加,未來在某些地區的火災可能比過去的一萬年更頻繁。由於氣溫升高,森林火災後的植物生長可能更緩慢或不生長。
由昆蟲、真菌等導致的植被破壞一直在增加。
去年發表的一項研究稱,每年因昆蟲而損失的碳儲量相當於500萬輛汽車的碳排放量。預計隨著氣候變暖,以及真菌和細菌等其他生物對森林的幹擾,這一趨勢將繼續下去。在熱帶地區,利用其他植物作為宿主的藤蔓植物正導致樹木無法正常生長。
僅是木材的砍伐,就對全球森林產生了巨大影響,減少了全球森林數量和原生林數量。在砍伐的土地上重建森林,樹木變得矮小,因而生物量減少。