北卡罗来纳州立大学的研究人员利用卫星收集的数据发现，蓝岭山脉海拔较高的森林在极端干旱期间经常保持，有时甚至增加了它们的用水。
发表在《景观生态学》杂志上的研究结果表明，在干旱期间，上游森林消耗的水会减少下游森林、城市和野生动物的用水。
“我们预计干旱将变得更加严重和频繁，所以了解这将如何影响我们现有的水量是很重要的，”该研究的主要作者、北卡罗来纳州地理空间分析中心的研究生凯蒂·麦克奎兰说。“我们发现，这些森林在干旱期间平均使用了更多的水，这导致流向下游的水更少。”
在这项研究中，研究人员根据1984年至2020年期间卫星收集的热红外遥感数据，分析了树木如何用水并将其释放为水蒸气。他们利用这些数据来了解横跨弗吉尼亚州、北卡罗来纳州、田纳西州、南卡罗来纳州和乔治亚州的蓝岭山脉超过1.5万平方英里的森林用水趋势。
“森林覆盖的山区对我们下游的水的质量和数量非常重要，”McQuillan说。“山林产生了一些最干净、最稳定的水源，并对下游人类和水生物种的可用水量产生影响。”
在他们的部分分析中，他们追踪了在中度、严重和极端干旱的情况下，森林在地图上每个像素(根据海拔平均)的用水量是比正常情况多还是少。
他们发现，在极端干旱期间，高海拔森林的平均用水量基本没有变化，或者略有增加。这些森林占他们研究的森林面积的22%，往往位于3280英尺以上。与此同时，他们发现海拔较低的森林平均用水量减少。
该研究的资深作者、北卡罗来纳州立大学林业和环境资源助理教授凯瑟琳·l·马丁(Katherine L. Martin)说:“海拔越高，干旱的压力就越大，所以每次干旱时，他们就会使用更多的水。”“这些高海拔和山脊森林能够增加用水，因为它们首先获得降水。随着径流的减少，较低地形位置的树木的干燥条件变得更糟，导致低海拔和山谷森林的森林用水下降更大。”
低海拔森林的低耗水量可能意味着它们不太适应干旱。
McQuillan说:“树木用水和生长的过程是耦合的，所以当树木减少用水时，它也在减少生长。”“与不适应干旱的树木相比，更多适应干旱的树木通常能够继续使用水，在更大的水分压力下生长。”
总的来说，在所有海拔高度，研究人员发现，在干旱的高峰期，山地森林的饮水量高于平均水平。研究人员表示，气候变化导致的气温上升可能是其中一个原因。
McQuillan说:“我们认为气温升高是干旱期间用水量增加的原因。”“当天气变热时，森林会使用更多的水来保持凉爽。”
研究人员说，由于火灾的抑制和降水或其他趋势的变化，在森林中发现的树木类型的变化也可能在他们的发现中发挥作用。像枫树和郁金香杨树这样的干旱敏感物种，在历史上是在低海拔地区发现的，现在在整个景观中更常见了。
“有些物种比其他物种消耗更多的水，”McQuillan说。“如果它们位于高海拔或上坡地区，就会加剧我们所看到的情况。”
这一发现可能意味着森林用水方式的改变将使水资源短缺更加严重。
参考:
Katie A. McQuillan, Mirela G. Tulbure, Katherine L. Martin。即使在严重干旱期间，森林用水也日益与水资源供应脱钩。景观生态学,2022;DOI: 10.1007 / s10980 - 022 - 01425 - 9推荐阅读：试管代怀生子
