布法罗，纽约——你看不到这一切的发生。但森林地下发生的事情对它的命运至关重要。
在一项新的研究中，科学家们得出结论，水通过土壤的侧向流动可以对河岸森林如何应对气候变化产生重要影响。用来预测森林未来困境的模型通常不考虑这个因素——但研究人员说，它们应该考虑这个因素。
“没有很多关注地下水和水的运动如何从一个位置到另一个地下会影响植物的生存前景,使得一些地方干燥,和其他潮湿,”主要作者Xiaonan Tai博士说,生物科学助理教授新泽西理工学院。“地下水是生态系统的一个隐藏的水源，多年来人们一直忽视它:它很难观察和量化，只是因为我们看不到它。我们新研究的贡献是开始描述横向地下水过程，并量化它们在影响森林未来方面可以发挥多大作用。”
该研究发表在今年7月的《环境研究快报》(Environmental Research Letters)上，基于Tai在布法罗大学(University at Buffalo)攻读地理学博士时探索的研究主题，她于2018年完成了布法罗大学的博士学位。
这篇新论文的重点是将地下水文信息整合到预测森林未来命运的计算模型中。
“我们的研究将从根本上改变地球系统建模社区对未来气候变化干旱对森林影响的思考方式，”布法罗大学教授、地理学主席、环境与可持续性教授斯科特·麦凯(Scott Mackay)博士说。“从本质上说，当今各种植被模型都假设地球是平的。我们的模型改变了这个故事，允许水在地表以下横向移动，同时模拟树木对景观的生理反应。”
照片:https://www.buffalo.edu/news/releases/2021/10/018.html
除了Tai和Mackay，这项新研究的作者还包括Politécnica de Madrid大学的Martin D. Venturas博士;犹他大学(University of Utah)的保罗d布鲁克斯(Paul D. Brooks);以及Lethbridge大学的Lawrence B. Flanagan博士。这项研究由美国国家科学基金会资助。
该论文模拟了加拿大阿尔伯塔省河岸杨树林的潜在未来，重点放在21世纪末的20年期间。河岸森林是一种常见的生态系统，位于河流或池塘等水体附近。
传统观点认为，随着森林中二氧化碳含量的增加，树叶上的微小气孔——称为气孔——将不需要张开那么大来吸收植物光合作用所需的二氧化碳。这反过来又会导致通过气孔流失的水分减少。
但是，新的研究表明，为未来使用节省的水量可能没有预期的那么大:“一旦引入地下横向水流，仍然有额外节省的水，但节省的水不会全部停留在当地，”Tai说。“其中一些会转移，一旦它消失，植物就无法在未来的干旱中利用它。”
此外，没有考虑水平水流的模型可能高估了其他死亡风险，Mackay说。
“在土壤中，水可以从水分含量高的地区向水分含量低的地区向各个方向流动，”他说。“这在山区景观中表现得很明显，因为水从高海拔向低海拔移动，而且靠近水体，比如人们在河流泛滥平原中发现的水体。
“通过水平移动水，雨水停止时原本非常干燥的地方变得更加潮湿，而通常潮湿的地区可以在不伤害植物的情况下放弃一些水。”
这项研究的主要信息是什么?如果科学家和政策制定者想要了解河岸森林在一个变暖的世界中将如何生存，他们需要更多地考虑水文和森林地表下难以观测的过程。
