气候变化超过树木迁移，可能需要人类干预：研究

科罗拉多州立大学对美国西部内陆地区的一项新研究发现，树木范围通常会因气候变化而收缩，但不会扩展到更凉爽、更湿润的气候中——这表明森林的再生速度不足以跟上气候变化、野火、昆虫和疾病的步伐

随着某些地方的气候变得对树木来说过于温暖，人们预计树木的分布范围将向更理想的条件转变。该研究分析了美国西部（不包括沿海州）25000多个地块的国家森林资源清查数据，发现树木在其分布范围内最热的部分没有再生——这是预期的结果

研究人员更惊讶的是，所研究的15种常见树种中的大多数在条件更有利的地区没有取得任何进展，这表明如果没有帮助，大多数树种可能无法迁移到更适宜的气候

“树木在清洁水、清洁空气、野生动物栖息地和娱乐方面为人类提供了很多价值，”主要作者Katie Nigro说，她是科罗拉多州立大学的研究生。“如果森林管理者想在景观中保留某些树木，我们的研究表明它们仍然存在的地方或可能需要帮助的地方。”

在未受干扰的地区以及受野火、昆虫和疾病影响的地区，范围缩小的现象普遍存在。利用30年的干扰数据，研究人员测试了这样一种观点，即干扰——尤其是野火——可能会通过杀死成年树木和消除幼苗在首选气候区建立的竞争，催化树木向更凉爽、更湿润的地区移动

Nigro说：“就像我们和每个物种一样，树木只能在一定的气候耐受范围内发挥作用，不同的物种有不同的气候耐受性。”。“我认为我们会发现更多向较冷地区的转变，尤其是在烧伤地区。”

发表在《自然气候变化》杂志上的研究结果对主要模式进行了广泛的概述——在树木分布范围内最热、最干燥的部分总体上无法再生，但也无法沿着分布范围内较冷、较湿润的边界扩展。尼格罗警告说，可能没有足够的时间在更凉爽、更潮湿的地区建立新的树木，特别是对于生长缓慢的亚高山物种。她补充说，需要更多的当地研究来确定哪些物种将在哪里生存

这篇论文提出了人类辅助树木迁移的理由，因为气候变化导致的快速变暖可能会超过再生

Nigro说：“潜在的问题之一是，我们可能会在树木生长的地方和它们理想的气候之间出现越来越大的不匹配。”

寻求凉爽气候的树木面临着艰苦的战斗

气候变化造成的野火、昆虫和疾病干扰的增加也会通过移除种子来源来阻止再生，而种子在试图获得条件更凉爽的上坡时，实际上是一场艰苦的战斗

“有很多因素阻止种子向上移动，包括重力，”合著者、生态系统科学和可持续性副教授Monique Rocca说。“树木需要具备很多条件才能移动到更凉爽、更潮湿的地方。”

她继续说道，“这项研究深入研究了树木在景观中的位置，以及如果我们的目标是让西方景观被树木覆盖，我们可能需要干预的地方。在它们已经占据的地区继续再生的四种物种中，无论气候变化、野火、昆虫和疾病爆发如何，其中三种在景观上都很罕见，因此很难准确衡量它们的反应，而甘贝尔橡树是一种有弹性、耐热和耐旱的呼吸物种

这项研究使用了美国农业部林务局森林清查和分析计划的长期实地数据，该计划有时被称为全国“树木普查”。对全国森林地区的研究地块进行了持续调查，以跟踪个别树木的生长或因收获、疾病或死亡而造成的损失。Kristen Pelz，负责库存和分析项目的分析团队负责人，与人合著了这项研究

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Pelz说：“Nigro博士利用我们现场收集的数据的力量，展示了森林在西部内陆的变化——不是理论上的，而是今天的变化。”。“她的工作很重要，因为它考虑了火灾和本土昆虫等事物如何与气候相互作用，这在自然干扰数千年来一直是森林动态的主要驱动力的情况下至关重要。”

这项研究没有像过去的研究那样研究平均树木范围的变化，而是更进一步，研究了物种范围的冷暖边缘——前沿和后缘——这更详细地说明了树木范围是如何变化的，并为森林管理者提供了可操作的见解。如果树木自行扩展到较凉爽的地区，辅助迁移就不那么重要了

Nigro说：“这项研究可以帮助土地管理者和林务人员决定是尽可能长时间地保留其范围内最热部分的树木，还是过渡到更耐热、更耐旱的系统。”他补充说，有时可以用适应温暖环境的同一物种的种子来进行辅助迁移

在她目前作为落基山研究站橡树岭科学与教育研究所博士后研究员的研究中，Nigro正试图确定单一物种的哪些种子在更恶劣的气候条件下存活的可能性最大。合著者Miranda Redmond是尼格罗在科罗拉多州立大学的博士顾问，她也在加州大学伯克利分校研究树种适应性，以跟进这项研究

雷德蒙德说：“由于野火、干旱和其他气候驱动的干扰导致树木迅速死亡，再加上许多地区观察到的树木再生失败，这些努力变得越来越重要。”

Nigro补充道：“可能需要种植树木，以使树木保持在最有价值的地方，我们可能需要在不可避免地会发生变化的地区接受新的生态系统。我们未来的森林可能看起来与今天不同，包含的树木也不同。”