在最近一年的休假期间，丹尼尔·劳克林 (Daniel Laughlin) 领导了一项研究，发现树木可以在比其目前生长地点更高或更低的温度下维持生命。

虽然树种似乎喜欢不同的气候条件，但这些偏好的真正性质却因物种相互作用和扩散而受到掩盖，从而限制了树种的范围。

“我们非常惊讶。结果非常清晰，这在生态学中并不常见，”怀俄明大学植物学系教授劳克林说。

“我们发现，尽管许多树种只能在寒冷或温暖的环境中生存，但树种可以在一个共同的中等温度下生长和生存。事实上，许多树木可以根据其潜在的温度耐受性将其范围扩大 25% 以上。”

劳克林是 7 月 5 日在《科学》杂志上发表的一篇论文的主要作者，该论文题为“树木具有重叠的潜在生态位，超出了它们实际的生态位” 。

缅因大学生物与生态学院教授布莱恩·麦吉尔是这篇论文的合著者。劳克林和麦吉尔对了解物种如何应对气候的快速变化有着共同的兴趣。为了在这个紧迫的问题上取得进展，他们研究了北美树种在世界各地树木园的分布情况，以量化它们对极冷和极热的耐受力。

这项研究表明，两位研究人员量化了 188 种北美树种的实际和潜在热生态位，以对生态位结构进行大陆规模测试。这项研究包括 23 种怀俄明州本土树种，包括恩格尔曼云杉、亚高山冷杉、柔松、北美高山松、黄松、山杨、落基山桧树和平原杨。

劳克林说，树种的现实生态位就是你在自然界中发现它的地方，而潜在生态位则是你可以发现但却没有发现的地方，因为它在竞争中败给了其他树种，或者无法在那里扩散。

“例如，怀俄明州本土树种恩格尔曼云杉的现有生态位包括高海拔亚高山森林，”劳克林解释道。“然而，潜在的生态位还包括较温暖的地方，例如低海拔的河岸，树木可以在那里生存。但它们在那里找不到，因为它们被生长更快的三角叶杨所击败。”

两位研究人员发现了强有力的一致证据，表明在极端温度条件下出现的树种占据的潜在生态位不到 75%，并且物种的潜在生态位在年平均气温 12 摄氏度(大约 55 华氏度)时重叠。

“当我们走在树林里时，我们亲眼看到树种出现在不同的地方。这是生态学的核心原则，”劳克林说。“然而，物种在自然界中实际存在的地方只是其潜在分布的一小部分，因为与其他物种的竞争和扩散限制限制了它们实际出现的地方。”

劳克林说，新成果打破了当前大多数预测物种分布方法的核心假设，这表明生态学家需要认真量化植物可耐受的全部环境范围。

劳克林说：“这是预测它们如何应对全球变暖所缺失的关键信息。”

研究结果还表明，不同树种的命运会有所不同。耐寒树种(如恩格尔曼云杉和高山冷杉)可能不需要迁移就能保持其气候耐受力。然而，耐暖树种(如栎树和长叶松)则需要迁移。

“数百万年来，北美的树种一直在适应不断变化的气候条件。我们知道，在很长一段时间内，树木已经在整个大陆上移动以追踪合适的气候条件，但我们不知道这种情况在未来几十年和几个世纪将如何发展，”劳克林说。

“例如，拉勒米的气候可能很快就会适合来自西南部的适应温暖环境的树木，但我们不确定哪些物种会首先到达。了解树木的基本温度耐受性是改进我们对树木物种范围如何随时间变化的预测的重要第一步。”

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：