树木的用水策略可以加剧干旱

Ralph Waldo Emerson说，自然并没有挥霍无度。不幸的是，他错了。

由犹他大学生物学家William Anderegg，Anna Trugman和David Bowling领导的一项新研究发现，在干旱条件下，一些植物和树木是多产的挥霍者 - “花费”宝贵的土壤水来冷却自己，并在此过程中使干旱更加剧烈。

“我们证明植物的实际生理学很重要，”Anderegg说。“树木如何吸收，运输和蒸发水会影响社会上重要的极端事件，如严重的干旱，可能影响人们和城市。”

功能特征

Anderegg研究树木性状如何影响森林处理炎热和干燥条件的能力。他发现，一些植物和树木拥有一个内部管道系统，可以减缓水的流动，​​帮助植物在炎热和干燥时减少水分流失。但是其他工厂的系统更适合将大量的水蒸气输送到叶片上的空气较大的开口中，更有能力在生物体内移动水。Anderegg 过去的工作研究了这些特征如何决定树木和森林能够抵御干旱的程度。但是这项研究提出了一个不同的问题：这些特征如何影响干旱本身?

“我们已经知道很长一段时间植物会影响大气并影响天气，”Anderegg说。植物和森林将水从土壤中吸出并将其排放到大气中，从而影响地球表面的水和热量平衡，从而从根本上控制天气。在某些情况下，就像在亚马逊热带雨林中一样，所有这些水汽都可以迅速开始降水。即使砍伐森林也会影响顺风天气，因为这些地区比以前更加干燥。

Anderegg和他的同事使用了来自世界各地40个站点​​的信息，这些站点的范围从加拿大到澳大利亚。在每个地点，仪器收集有关空气中和空气中的热量，水和碳流量的数据，以及仪器周围普遍存在的树种。将这些数据与树木特征数据库进行比较，研究人员可以得出结论，哪些特征与更多干旱变得更加强烈相关。

两个特征突出：最高叶片气体交换率和水运输。第一个特征是叶子可以将水蒸气泵入空气的速率。第二个描述树可以移动到叶子的水量。结果表明，在凉爽地区，植物和树木减缓了水的使用，以应对土壤水分的下降。但是在炎热的气候条件下，一些植物和树木的水分输送和叶片气体交换率都很高，因此可以说，当土壤变干，失去越来越多的水，以便进行光合作用并在消耗时保持凉爽剩下的土壤水分。

“你最终会达到这些条件，这些条件比这些植物更热，更干燥，而不是其他植物，”Anderegg说。

更多的干旱来了

确实，炎热和干燥的地区往往有更多的植物和树木适应干燥的条件。但无论气候如何，一些具有水密集性状的物种，如地中海气候的橡树，仍然可能加剧干旱。

Anderegg说，了解树木特性与干旱条件之间的关系有助于气候科学家和当地领导人规划未来干旱对社区的影响。

他说：“如果不考虑这种植物的关键生理学，就会让我们对气候变化对许多地区干旱意味着什么的预测不太准确。”

即使在最近的潮湿春天，干旱总是在安德雷格的脑海中。他说：“仅仅因为我们今年在美国和犹他州有一个良好的水年，并没有让我们摆脱困境。” “我们需要记住，未来我们将会看到更多的干旱。”