顾名思义,大叶枫树的巨大叶子可能是其最独特的品质。这些高耸的树木原产于太平洋西北部潮湿的西侧森林,可以长出高达 1.5 英尺的叶子 - 是所有枫树中最大的。
但自 2011 年以来,科学家、有关徒步旅行者和居民在城市和郊区以及森林地区观察到压力更大、濒临死亡的大叶枫树。通常叶子是第一个枯萎和死亡的,最终使一些树木完全裸露。虽然森林病理学家已经排除了几种特定的疾病,但树木衰退的总体原因多年来一直困扰着专家们。
由华盛顿大学与华盛顿自然资源部合作开展的一项新研究发现,华盛顿的大叶枫死亡与更热、更干燥的夏季有关,这使该物种易于减少。这些情况从本质上削弱了树木的免疫系统,使其更容易屈服于其他压力源和疾病。研究结果于 9 月 16 日发表在《森林生态与管理》杂志上。
“这些树木可以忍受很多,但是一旦你开始投入其他因素,特别是近年来严重的夏季干旱,它就会对树木造成压力并导致它们死亡,”共同作者,华盛顿大学副教授帕特里克托宾说环境与森林科学学院。
除了更温暖、更干燥的天气,研究人员还发现,大叶枫树更有可能在道路和其他开发项目附近枯萎——尤其是在较热的城市地区。在华盛顿西部的多年和地点,他们无法找到导致大规模下降的任何单一害虫或病原体。相反,所有迹象都表明气候变化和人类发展是区域死亡的驱动因素。
“面对气候变化和人口增长,管理、保护和利用我们的城市和野生生态系统现在并将继续成为我们面临的主要挑战之一,”主要作者、美国林务局生物技术员雅各布·贝岑说他作为华盛顿大学的研究生完成了这项工作。“这项调查大叶枫树的研究只是这个更大难题的一小部分。”
通过实地取样和实验室工作,研究人员发现大叶枫在炎热干燥的夏季生长较少,无论是整体质量还是叶片大小。他们发现,痛苦的标志之一是叶子明显变小。在干旱条件下,树木会消耗更多能量来试图生存并抵御疾病和其他威胁。
“这些结果表明,夏季炎热和干旱会影响华盛顿标志性树种(如大叶枫)的健康,即使在以降水丰富而闻名的华盛顿西部地区也是如此。随着我们每年干旱时间的增加,对我们的森林和树种的健康影响可能会持续下去,”共同作者、华盛顿 DNR 的环境规划师和森林病理学家艾米拉姆齐说。
在这项研究中,研究小组重新访问了华盛顿西部周围的一些地点,DNR 在 2014 年和 2015 年对这些地点进行了采样,并对衰退的树木进行了测试。他们还选择了 36 个有枫树的路边地点。最后,他们在已知存在大叶枫的地区的公共土地上随机选择了另外 59 个地点。在这些随机选择的地点,他们发现近四分之一的大叶枫树出现衰退迹象。
他们从每个研究地点收集土壤、树叶、茎和树芯,并在实验室中进行分析。树芯使科学家能够了解一棵树的年龄和生长速度——以及该位置的天气历史——而无需将其砍倒。
从对树核的分析中,研究小组发现大叶枫的生长自 2011 年以来变化很大,尤其是在夏季炎热干燥的年份中生长速度较低。他们将这种生长与花旗松树的生长进行了比较,他们也对这些树进行了取芯,发现它们的年生长量是一致的——这意味着大叶枫对干燥炎热的天气特别敏感。
“对我们来说,这些分析是一个很大的难题,”托宾说。“这帮助我们确定它们的下降是最近出现的与天气状况有关的现象。”
这些发现可能会改变林务员在城市和野外环境中管理大叶枫的方式。Betzen 说,这可能意味着在不同的地点种植树木,在城市地区浇水更多,或者使用更适合未来预计条件的种子库存。在森林中,这可能意味着专注于保持完整的景观不受更多城市化的影响。