这是迄今为止同类研究中最全面的：波恩大学和挪威东南大学的研究人员研究了两种典型的北极-高山植物物种如何应对全球变暖。他们通过分析来自挪威山区的近 5 亿份自己的读数来做到这一点。分析表明，气候变化的潜在后果极其依赖于植物的具体位置，尤其是落叶物种将受益于变暖。结果是北极-高山地区的绿化趋势进一步增加。该研究发表在《生态圈》杂志上。
在寒冷的月份，挪威的山脉可能非常荒凉。尽管如此，有些植物可以出色地应对严酷的温度。它们包括矮桦树Betula nana和黑越橘Empetrum hermaphroditum。两者都在北极-高山条件下茁壮成长;这使它们成为苔原植被的典型代表。
到目前为止，尚不清楚矮桦树和越橘的生长如何受到特定环境条件的影响。在挪威的高山地区，一个项目已经进行了 30 年，旨在改变这种状况。“我们在这里连接了一些植物，并为它们安装了所谓的数据记录器来记录测量结果，”波恩大学地理系的 Jörg Löffler 教授解释说。一个针状传感器可以一年 365 天、一分钟一分钟地记录树干的直径，精确度不到千分之一毫米。与此同时，研究人员测量了太阳辐射、根区和土壤表面上方的温度以及土壤湿度。
抗冻害收缩
在目前的研究中，研究人员分析了 2015 年至 2019 年间 40 种植物的近 5 亿次测量结果。“我们主要研究了小气候，即单个植物遇到的条件如何影响其生长，”正在做的 Svenja Dobbert 说。她在 Löffler 教授的研究小组获得博士学位。这揭示了矮桦树和红莓的惊人节律：在寒冷的月份，它们的树干直径在每种情况下都显着缩小——这一过程在春天逆转。然而，直到夏末，赤字才被弥补到实际增长开始的程度。
“由于寒冷月份的低温，植物几乎没有可用的液态水，”多伯特解释这一发现时说。“它们还通过主动减少细胞的含水量来减少树干直径，以避免冻害。”另一个观察结果证明了这一策略对这两个物种的繁荣有多么重要：在冬季收缩很少的植物通常在接下来的夏天几乎没有生长或没有生长。
第二个重要发现：在一个温和的冬天之后，落叶矮桦树通常长得更好。因此，他们似乎普遍受益于温暖的冬天。对于常绿的小红莓，情况正好相反。“在寒冷的冬天，降雪量通常较少，”Löffler 说。“这对常绿物种来说可能是一个优势，因为它们可以更长时间地保持光合作用，从而在春季更早地进入生长阶段。”因此，气候变化有可能导致落叶物种的日益扩散和常绿物种的迁移。由于落叶植物的叶子具有相对较大的表面积(相比之下，常绿植物的叶子通常是针状的)，这种效应可能有助于北极-高山地区的进一步绿化。
小气候至关重要
“然而，我们的结果还表明，不同位置的小气候条件可能会大不相同，”Löffler 解释说。例如，在暴露的、多风的地方，积雪往往非常薄。然而，落叶矮桦树在冬天需要足够厚的雪绝缘层。然后它必须使用更少的资源来保护自己免受霜冻。没有这条温暖的毯子，矮桦树就很难过。相比之下，常绿越橘受益于这种无雪时期的额外阳光。“总的来说，我们的测量结果证明，全球气候数据几乎不能为当地植被效应提供有效证据，”地理学家强调说。“像我们这样的研究可能会帮助我们更好地模拟这种复杂的影响，进而更好地预测气候变化对植物生命的影响。”
