树木对气候变化的适应性研究发现了重叠的潜在生态位

在最近一年的休假期间，丹尼尔·劳克林领导了一项研究，发现树木可以在比目前生长的温度更高或更低的温度下维持生命

虽然树种似乎更喜欢不同的气候条件，但这些偏好的真实性质被物种相互作用和扩散所掩盖，这限制了树种的范围

怀俄明州大学植物系教授Laughlin说：“我们很惊讶。结果非常清楚，但在生态学中并不总是这样。”

“我们发现，尽管许多物种只在寒冷或温暖的环境中发现，但树木物种可以在一个常见的中等温度下生长和存活。事实上，许多树木可以根据其潜在的温度耐受能力将其范围扩大25%以上。”

Laughlin是7月5日发表在《科学》杂志上的一篇题为“树木具有重叠的潜在生态位，超出了其实际生态位”的论文的主要作者

缅因大学生物与生态学院教授Brian McGill是这篇论文的合著者。Laughlin和McGill在了解物种如何应对气候的快速变化方面有着共同的兴趣。为了在这一紧迫问题上取得进展，他们研究了北美树种在世界各地树木群落中的分布情况，以量化它们对极端寒冷和高温的耐受性

根据这项研究，两名研究人员量化了188种北美树种的已实现和潜在热生态位，以对生态位的结构进行大陆尺度的测试。这项研究包括23种原产于怀俄明州的树种，包括恩格尔曼云杉、亚高山冷杉、边缘松、洛奇波尔松、黄松、白杨、落基山杜松和平原棉白杨

Laughlin说，一个树种的已实现生态位是你在自然界中发现它的地方，而潜在生态位是因为它被其他树种击败或无法分散在那里，所以你可以但不能

Laughlin解释道：“例如，怀俄明州本土树木Engelmann云杉的生态位包括高海拔亚高山森林。”。“然而，潜在的生态位也包括更温暖的地方，比如低海拔的河岸，树木可以在那里生存。但在那里没有发现它们，因为它们被生长更快的棉白杨所击败。”

“当我们在树林里行走时，我们亲眼看到树种分布在不同的地方。这是生态学的核心原则，”Laughlin说。Laughlin说：“然而，物种在自然界中的实际分布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的实际分布。”

Laughlin说：“这是预测他们如何应对全球变暖的关键缺失信息。”

研究结果还表明，树种将有不同的命运。耐冷树木，如恩格尔曼云杉和亚高山冷杉，可能不需要移动以保持在其气候耐受范围内。然而，耐温物种，如活橡树和长叶松，将需要迁移

“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，在很长的一段时间里，树木会在整个大陆上移动，以追踪合适的气候条件，但我们不知道这在未来几十年和几百年会如何发展，”Laughlin说

“例如，Laramie的气候可能很快就适合西南部适应温暖条件的树木，但我们不确定哪种物种会首先到达。了解树木的基本温度耐受性是改进我们对树种范围随时间变化的预测的重要第一步。”