保護(hù)樹種多樣性可以抗干旱？混交林比單一林抗旱能力更強(qiáng)？

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的確如此！利用全球70多萬個森林樣方的樹種多樣性監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合森林對干旱抵抗力的遙感觀測分析結(jié)果，我國科研人員發(fā)現(xiàn)，保護(hù)樹種多樣性，可顯著提升森林應(yīng)對干旱的抵抗力。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《自然·地球科學(xué)》。

“同時，我們還繪制了首幅全球樹種多樣性對森林抵抗力影響的空間分布圖，為旱區(qū)造林綠化、穩(wěn)定森林碳匯功能提供了科學(xué)依據(jù)?！?0月21日，在接受科技日報記者采訪時，論文通訊作者、中國科學(xué)院青藏高原所研究員汪濤強(qiáng)調(diào)。

經(jīng)典生態(tài)學(xué)理論預(yù)測，物種多樣性越高，生態(tài)位互補(bǔ)效應(yīng)越大，生態(tài)系統(tǒng)抵御外界環(huán)境脅迫的能力越強(qiáng)。然而，“對于樹種多樣性高的森林能否有效抵御極端氣候事件沖擊這一問題，過往研究較少。相關(guān)研究主要集中在少數(shù)生態(tài)系統(tǒng)方面，缺乏對全球森林的整體認(rèn)知。”汪濤介紹。

為此，研究團(tuán)隊解析了樹種多樣性對森林抵抗力的影響機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，樹種多樣性高的森林一般具有較強(qiáng)的抵御干旱能力。

對此，論文第一作者、中國科學(xué)院青藏高原所助理研究員劉丹解釋說：“面對干旱等環(huán)境的脅迫，樹種多樣性高的森林更有可能包含更多抗旱物種，這些物種可以對干旱敏感的樹種進(jìn)行補(bǔ)充，所以樹種多樣性越高則整個系統(tǒng)會越穩(wěn)定。生態(tài)學(xué)家將多樣性的這一穩(wěn)定化機(jī)制稱為‘保險效應(yīng)’或‘投資組合效應(yīng)’?！?/p>

另一方面，樹種之間存在互惠作用?！氨热纾煌瑯浞N根的深度不一樣。在干旱的時候，深根樹可以將深層土壤的水分吸收至表層土壤，為淺根樹提供水分，從而提高其對干旱的抵抗力。這種物種間的互惠作用對森林抵御干旱非常重要。”劉丹舉例道。

更重要的是，研究還發(fā)現(xiàn)，隨著水分脅迫程度的增加，樹種間競爭減弱或者互惠增強(qiáng)，樹種多樣性對森林抵抗力的促進(jìn)效應(yīng)也顯著增強(qiáng)。

經(jīng)典的生態(tài)學(xué)理論“脅迫梯度假說”認(rèn)為，物種間互惠作用的強(qiáng)度和重要性隨著環(huán)境脅迫程度的加劇而增加，競爭作用的強(qiáng)度和重要性隨環(huán)境脅迫程度的加劇而降低。

“我們的發(fā)現(xiàn)印證了這一假說，即隨著水分脅迫程度的增加，樹種多樣性對森林抵抗力的促進(jìn)作用越強(qiáng)?！眲⒌ふf，但這并不意味著干旱時樹種之間不再競爭了，而是在干旱脅迫下樹種之間的關(guān)系由互惠作用所主導(dǎo)。

此外，研究團(tuán)隊繪制的全球樹種多樣性對森林抵抗力影響的空間分布圖表明，在全球近一半森林區(qū)域增加樹種多樣性可顯著提升森林對干旱的抵抗力?！霸诋?dāng)前樹種單一的人工純林開展多樹種混交造林，將顯著提升森林抵抗力，以旱區(qū)提升空間最大?！蓖魸f。在碳中和背景下，旱區(qū)有可能成為造林綠化的“主戰(zhàn)場”，政府決策部門可考慮將恢復(fù)與種植豐富多樣的樹種納入旱區(qū)造林綠化政策，以緩解未來極端氣候事件頻發(fā)對森林碳匯穩(wěn)定性的影響。（陸成寬）