北亞利桑那大學(xué)的一項新研究顯示，氣溫上升正在導(dǎo)致地球上最冷的森林向北遷移，這引發(fā)了人們對生物多樣性、野火風(fēng)險增加以及氣候變化對北方社區(qū)日益嚴(yán)重的影響的擔(dān)憂。

在這項研究中，研究人員使用了40年中等精細(xì)(30米)分辨率的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)和北方針葉林的各種地理空間氣候相關(guān)數(shù)據(jù)集，評估了近幾十年來植被在哪里變綠和變黃的原因?！白兙G”表示植被生長速度加快，當(dāng)氣候變暖促進(jìn)樹木和灌木生長時，就會發(fā)生這種情況，就像在北極和高山林木線附近觀察到的那樣。“褐變”表示植被生長速度較低，并可能死亡，例如更熱更干燥的條件抑制樹木生長并殺死樹木。

研究發(fā)現(xiàn)，氣候變化正在導(dǎo)致北方樹木和灌木向北極和高山苔原擴(kuò)張，與此同時，在溫暖的北方森林南部邊緣，樹木受到更大的壓力，死亡。這些動態(tài)可能導(dǎo)致北方針葉林生物群落的地理范圍逐漸向北轉(zhuǎn)移，但這種變化已經(jīng)在多大程度上進(jìn)行仍不清楚。

這個發(fā)現(xiàn)并不出人意料。在寒冷的北方針葉林邊緣，植被變得更綠了;氣候變暖導(dǎo)致植被生長增加，使樹木和灌木向北極和高山苔原擴(kuò)張。相反，在該生物群系溫暖的南部邊緣，由于更熱、更干燥的條件增加了樹木的壓力和死亡，植被變得更黃。有趣的是，在土壤氮含量高的地區(qū)，植被更有可能變綠，這表明土壤養(yǎng)分有效性是北方植被對氣候變化響應(yīng)的一個重要約束。

研究人員表示，近幾十年來，北方針葉林生態(tài)系統(tǒng)在很多方面都在發(fā)生變化，而這些變化往往與火災(zāi)干擾的增加有關(guān)。在這里，研究人員有意關(guān)注最近沒有受到火災(zāi)影響的地區(qū)，這樣就可以梳理出氣候變化的影響。關(guān)于可能發(fā)生的情況的假設(shè)被這項分析驗證了——在更冷的北部和更高海拔地區(qū)，森林的生產(chǎn)力越來越高，而在更溫暖和更南部地區(qū)，由于熱氣團(tuán)和干燥，它們的生產(chǎn)力越來越低。我們完全預(yù)計，這種情況將在未來幾年繼續(xù)下去，而且可能會加劇。

生物群落的變化對森林意味著什么

植被的變化可能會影響植物和動物的生物多樣性，特別是馴鹿和駝鹿等物種，它們有特定的覓食偏好(如落葉灌木和喬木)。這些野生動物物種是北方凍土帶生態(tài)圈賴以生存的重要食物來源。北方針葉林北部和南部邊緣植被的變化將對野火產(chǎn)生影響，可能會增加發(fā)生更多嚴(yán)重火災(zāi)的風(fēng)險。植被的變化也影響了富含碳的永久凍土的穩(wěn)定性和陸地表面對太陽能的吸收，從而可能加速氣候變暖。此外，樹木死亡率的增加可能對森林產(chǎn)品產(chǎn)生廣泛影響，同時也會導(dǎo)致半連續(xù)和零星的永久凍土層進(jìn)一步退化。

這些未來的影響并不局限于森林周圍的地理區(qū)域。

從根本上說，人類活動產(chǎn)生的溫室氣體排放導(dǎo)致地球氣候變暖，進(jìn)而導(dǎo)致北方針葉林向北遷移，并影響到地球上的其他生態(tài)系統(tǒng)。為了盡量減少氣候變化的不利影響，需要努力大幅減少溫室氣體排放，特別是與化石燃料消耗和森林砍伐有關(guān)的溫室氣體排放。