全球变暖可使热带雨林变草原——雨林消失的自然原因

　　【核心提示】毋庸置疑，频繁发生的自然灾害和滥砍滥伐对雨林造成了严重破坏，按常理推断，而那些无人到过的，并且气候没有明显恶化的热带雨林深处，应该不会受到这样的影响，但一项研究结果表明，事实并非如此。研究证明，全球变暖使广阔的亚马逊雨林中最原始的部分也“不得安宁”。

　　无人到过的雨林深处也发生了显著变化

雨林结构示意图

　　雨林结构实景。雨林树种繁多，千姿百态，堪称热带植物王国。林中高大的乔木挺拔高耸，树冠紧密相连；其下长有矮小的灌木林，众多的藤本植物密密地缠绕其间，结构十分复杂。

　　2004年6月11日在《自然》杂志上公布的一项研究结果表明，随着温室气体的增加，亚马逊雨林最深处的树种结构发生了显著的变化。专家认为，整个亚马逊雨林吸收二氧化碳的能力将因此大幅降低。

　　从１９８０年起，巴拿马热带研究所的科学家对巴西境内亚马逊雨林１８处从未受到人类活动直接破坏的树种结构进行了长达２０多年的研究，记录了１１５个树种生长状况。结果表明，其中２７个树种在研究过程中数量显著增加，而另外１５个树种数量不断减少，这种数量变化的速度比估计的高１４倍。

　　科学家在《自然》杂志上报告说，数量增加的树种均属于本身生长速度快的高大乔木，而数量减少的都是矮小的灌木。

　　研究人员指出，此前有关热带雨林的研究都无法对这种现象作出解释。他们分析，很可能是由于空气中二氧化碳增多，加快了光合作用的速度，使得本身高大的乔木生长速度更快，抢夺了阳光和二氧化碳，从而造成矮小的灌木“营养不足”。

　　负责此项研究的热带生态学家比尔·劳伦斯说：“这种变化对热带雨林来说是根本性的。热带雨林以物种繁多著称，如果最基本的树种结构发生了变化，其他依赖树木生存的物种结构也将改变。”

　　美国科学、经济和环境中心的科学家托马斯·洛夫乔伊指出，灌木数量的减少将威胁亚马逊雨林的“整体健康”。亚马逊雨林一直被认为是地球上遏制大气中二氧化碳增多的一个重要“碳槽”，而新发现的这种变化，无疑将使其吸收二氧化碳的能力大打折扣。

　　最新研究称全球变暖曾导致远古雨林毁灭

　　2008年9月，美国研究人员在伊利诺伊州一处煤矿发现一系列巨型远古雨林化石，继而认定先前全球气候变暖毁灭了地球最早出现的雨林。

　　伊利诺伊州发现的化石来源于地球最早出现的热带雨林，距今大约3亿年，包含多种现今已灭绝的植物物种。专家认为，3亿年前的大地震导致这一地区沉降至海平面以下，掩埋在泥里。雨林中植物埋藏至地层下。后来随岩石在上面堆积，逐渐形成雨林化石。

　　专家解释说，这些雨林生长在地球气候变暖时期。随气候变化，热带雨林植物生长发生变化，蕨类植物迅速取代石松植物。专家由此认定，气候变化致热带雨林毁灭。

　　英国自然环境研究协会今后5年将支持一项研究，进一步揭示远古雨林毁灭过程和原因。 “化石展示地球首批雨林内生长的植物，”法尔孔朗说，“与(如今)亚马孙雨林一样，当时雨林长有茂盛植被。全球变暖使高耸的植物承受巨大压力而灭绝。石松一夜之间为蕨类植物取代，表明气候变暖导致雨林毁灭。”

　　研究人员相信，这批雨林3亿年前因气候变暖毁灭，可以预示亚马孙雨林未来命运。

　　科学家已发现，亚马孙雨林正逐渐消失。他们警告，雨林消退不仅加剧全球暖化，还令众多只能生存在雨林内的生物面临灭绝。

　　全球变暖可能将热带雨林变草原

　　一些科学家认为，气候变暖可能导致植被发生变化，全球变暖可能颠覆世界上最大的热带雨林，在本世纪末将亚马逊雨林变为热带草原。2007年，巴西国家空间研究所得气象学家若泽·安东尼奥·马朗戈（Jose Antonio Marengo）说，如果任由全球变暖发展，这一生态丰富地区的降雨会减少，同时气温会升高。

　　他说：“我们要应对两种情形：最坏的和比较乐观的情形。”他说：“最坏的情况是，在2100年气温将升高5-8度，降雨减少15-20%。这将使亚马逊雨林变为热带草原。”马朗戈说，最坏的情形是假设是不对气候变化采取任何行动后产生的情况。

　　乐观的情形是假设政府采取行动应对全球变暖。马朗戈说，这种情况下，亚马逊地区的气温将会升高3-5摄氏度，降雨减少5-15%。他说：“如果控制污染排放并减少森林砍伐，气温在2100年时会升高5摄氏度。这种情况下，雨林不会全部消失。”

　　马朗戈的研究于两年前开始将持续到2010年。该研究斥资37.3万美元，是由世界银行和英国政府出资支持的，意在预测气候变化在未来100年对巴西的影响。欧洲政府不断的资助巴西亚马逊雨林地区有关环境和生态保护的研究。

　　马朗戈说，他相信最坏的那种情形不会发生。但他同时也表示，这是需要工业国家共同努力，减少温室气体排放才能达到的。他说，巴西要尽自己的责任，减少亚马逊地区的森林砍伐。通过燃烧的方式破坏森林会增加温室气体排放，科学家称，这种方式每年可以产生3.7亿吨温室气体排放，约占世界总排放量的5%。

　　温带森林也将受到全球变暖影响

　　不仅仅是热带雨林，其它气候带的植被也会受到全球变暖的影响。

　　根据中国科学家的研究成果，在继续变暖的21世纪，森林是最容易受到损害的生态系统，将有相当多的树种面临不适应的气候条件。北半球的树木本来就不够茁壮，因而一些地区的森林将在暖干气候条件下更容易枯萎。这是由于在全球变暖引起的气候快变条件下，大多数树种难以找到气候适宜的地点，即物种的生境。生境是物种生存和繁殖的环境条件。不同的树木在某些地点重新发现适宜他们特点的气候生境需要一个长时间的稳定气候。

　　据我国科学家分析，当降水增加10%时，如温度升高1?C，我国天山以北的草原和稀树灌木草原的面积将增加，塔克拉玛干沙漠面积将减少，和田河畔的荒漠河岸胡杨疏林将消失，柴达木盆地的大片戈壁、盐壳及风蚀沙地将有50%发展为荒漠植被，青海湖周围的草甸和沼泽北延到祁连山下、西伸到柴达木盆地边缘；当温度升高、降水增加时，西北地区的草原和稀树灌木草原、草甸和草本沼泽的面积将有所扩大，部分沙漠被荒漠植被代替。而当温度升高、降水减少时，西北地区的草原和稀树灌木草原、草甸和沼泽面积缩小，荒漠植将被取而代之，荒漠化严重，农业生产受到威胁在平均温度增加2℃，降水增加20%的假设条件下，我国西部森林地带将有所变干，而草原和荒漠地带稍变湿，青藏高原各植被地带的干旱将变得较为严重，各植被的热带量将北移。寒温性针叶林地带转变成温带区域，温带、暖温带的南部变为暖湿带与亚热带，亚热带除北部地区外，都变成热带。温带草原地带南部积温带东部荒漠地带变为暖温带，青藏高原各植被地带也都变为上一级热带量。

　　如果平均温度增加4℃，降水增加20%，各植被地带都将比现在变得干热，森林地带干旱程度增加，但仍能满足森林的水分要求，草原地带将变得干热，西部草原将变为荒漠区，荒漠地带沙漠化加剧。青藏高原各植被地带的干旱程度均有较大幅度的增加，沙漠化趋势加强。各植被热带量有所北移。

　　预计至2030年，我国主要用材树种兴安落叶松适宜分布区的南界将北移约0.1?2.7个纬度，北界、东界和西界的变化不大。至2030年，适宜面积约减少9%左右。林区内，小兴安岭中部适宜区将缩小约10%，大兴安岭西北部地区的适宜范围将增加。

　　生长在我国长白山、完达山和小兴安岭地区的珍贵用材树种红松，大约气温每增加1℃，最适分布区下限上升100～150米，上限上升150～200米，南界向北退缩1～2个纬度，使红松适生面积迅速减小。然而50?N以北地区在气温增加1～2℃时将变得有利于红松生长，西界略有向西扩张；但当温度升高3℃时，西界迅速东移至45?N以南，整个东北适宜红松稳定生长的区域就仅仅局限于长白山的部分山地。

　　油松是我国特有的针叶树种。气候变化后，整个油松极限分布区将出现不十分明显的北移，低海拔区域的油松所受的影响较大。当前气候条件下分布较连续的山区，将变成破碎的岛状分布。在东北区海拔高约180～1260米，以及西南区570～1000米处，油松分布可能消失。到2030年适宜油松分布的面积将减少90%。

　　杉木是我国特有的重要用材树种。主要分布于南岭山地和雪峰山区，预计到2030年杉木的极限分布将有不同程度的变化，西界将明显东移约0.2～2.3个经度，北界将南移约0.1～0.9个纬度，南界将北移约0.1～0.5个纬度，东界变化不大，适宜杉木生长的面积减少约2%。其中，杉木中心分布区将明显收缩，约减少8%的面积。

　　马尾松是我国南部森林面积最大、分布最广、数量最多的用材树种，在南方各省区的森林蓄积量中马尾松约占一半。预计到2030年，极限分布范围北界将南移约0.3～1.6个纬度，南界北移约0.2～3.4个纬度，西界东移约0.7～1.1个经度，东界变化不大，其中长江以南地区变化较大。适宜面积约减少9%。中心分布区将明显收缩，约减少13%。

　　珙桐为我国特有的珍贵树种，受第四纪冰川影响而濒于绝迹，仅在我国四川、重庆、湖北、贵州、云南等省（自治区、直辖市）尚有幸存，预计到2030年分布区东界约西移0.2～1.3个经度，北界仅东段南移0.2～0.7个纬度，西界北段变化不大，仅中南段东移约0.3～1.9个经度，南界变化不大。云南境内的珙桐变化较大，其北界约南移0.1～1.4个纬度；西部将呈星散状分布。气候变化后适宜分布面积约减少20%。

　　秃杉在四川、重庆、湖北、贵州、云南、西藏等省（自治区、直辖市），呈间断分布。预计到2030年，适宜秃杉分布的面积将有大幅度减少，减少的面积约为当前气候条件下适宜面积的57%。

　　总之，全球变暖将对我国植被的水平分布及垂直分布、面积、结构及生产力等产生很大影响。气候变化将改变植被的组成、结构及生物量，使森林的分布格局发生变化，生物多样性减少等等。据研究，到2030年，除云南松和红松分布面积有所增加（12%和3%）外，其他物种的面积均有所减少，减少幅度为2%~57%。

责编：王震宇