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科罗拉多州立大学对美国西部内陆的一项新研究发现，树木的范围通常是有限的相应的收缩对气候变化敏感，但没有扩展到更凉爽、更潮湿的气候——这表明森林的再生速度不够快，跟不上气候变化、野火、昆虫和疾病的步伐。

随着某些地方的气候变得过于温暖，树木的生长范围预计会向更理想的条件转移。该研究分析了美国西部（不包括沿海州）超过25,000块土地的国家森林库存数据，发现树木在其范围内最热的部分没有再生——这是预期的结果。

更让研究人员惊讶的是，在研究的15种常见树种中，大多数在条件更有利的地区都没有获得任何进展，这表明，如果没有帮助，大多数树种可能无法迁移到更适宜的气候中。

“树木在清洁的水、清洁的空气、野生动物栖息地和娱乐方面为人类提供了很多价值，”主要作者凯蒂·尼格罗说，她是科罗拉多州立大学的研究生，进行了这项研究。“如果森林管理者想要保留某些树木，我们的研究表明它们仍然可以存在，或者它们可能需要帮助的地方。”

在未受干扰的地区以及受野火、昆虫和疾病影响的地区，范围普遍缩小。利用30年的干扰数据，研究人员测试了这样一种观点，即干扰——尤其是野火——可能会通过杀死成年树和消除幼苗在它们喜欢的气候区域建立的竞争，来促进树木向更凉爽、更潮湿的地区移动。

尼格罗说：“就像我们和每一个物种一样，树木只能在一定的气候耐受性下发挥作用，不同的物种有不同的气候耐受性。”“我认为我们会发现更多的人转移到凉爽的地区，尤其是在被烧毁的地区。”

发表在《自然气候变化》（Nature Climate Change）杂志上的这项研究的结果，对主要模式给出了一个广泛的概述——在树木生长范围内最热、最干燥的部分，树木总体上无法再生，但也无法沿着树木生长范围内更凉爽、更潮湿的边界扩张。尼格罗警告说，可能没有足够的时间在更凉爽、更潮湿的地区看到新的树木生长，特别是对于生长缓慢的亚高山物种。她补充说，需要更多的本地研究来确定哪些物种将在哪里生存。

这篇论文提出了人类辅助树木迁移的理由，因为气候变化导致的快速变暖可能超过树木再生的速度。

尼格罗说：“一个潜在的问题是，树木生长的地方和它们理想的气候之间的不匹配可能会越来越大。”

寻求更凉爽温度的树木面临着一场艰苦的战斗

由于气候变化导致的野火、虫害和疾病的增加也会通过消除种子来源来阻止再生，而种子在上坡条件较冷的地方要想获得土地，实际上是一场艰苦的战斗。

“有很多东西会阻止种子向上移动，包括重力，”合著者、生态系统科学和可持续性副教授莫妮克·罗卡说。“一棵树要想搬到更凉爽、更潮湿的地方，需要具备很多条件。”

她继续说道：“这项研究深入研究了树木在景观中的一些细节，以及如果我们的目标是让树木覆盖西部景观，我们可能需要干预的地方。”

一些物种比其他物种表现得更好。在四种不顾气候变化、野火、虫害和疾病爆发而继续在它们已经占据的地区再生的物种中，有三种在景观上很罕见，因此很难准确衡量它们的反应，而甘贝尔橡树是一种有弹性、耐热和耐旱的再生物种。

这项研究使用了美国农业部林业局森林库存和分析项目的长期实地数据，该项目有时被称为全国“树木普查”。对全国森林地区的研究地块进行持续调查，以跟踪单个树木的生长或因收获、疾病或死亡而造成的损失。克里斯汀·佩尔兹（Kristen Pelz）是库存和分析项目的分析团队负责人，也是这项研究的合著者。

佩尔兹说：“尼格罗博士利用我们实地收集的数据的力量，展示了整个西部内陆的森林是如何变化的——不是理论上的，而是今天的。”“她的工作很重要，因为它考虑了像火和本地昆虫这样的东西是如何与气候相互作用的，这是必不可少的，因为自然干扰是几千年来森林动态的主要驱动力。”

与过去的研究所做的观察平均树木范围的变化不同，这项研究更进一步，研究了物种范围的冷边缘和暖边缘——前缘和后缘——这详细说明了树木范围是如何变化的，并为森林管理者提供了可操作的见解。如果树木自己向较冷的地区扩张，辅助迁移就不那么重要了。

尼格罗说：“这项研究可以帮助土地管理者和林业人员决定，是尽可能长时间地在其活动范围内最热的地区种植树木，还是向更耐热、更耐旱的系统过渡。”他补充说，有时可以用适应更温暖环境的同一物种的种子进行辅助迁移。

作为落基山研究站橡树岭科学与教育研究所的博士后，尼格罗目前正在进行一项研究，她试图确定某个物种的哪些种子在更恶劣的气候条件下存活的几率最大。合著者米兰达·雷德蒙（Miranda Redmond）是尼格罗在科罗拉多州立大学的博士导师，她也在加州大学伯克利分校（UC Berkeley）研究树种的适应性，以此来跟进这项研究。

雷德蒙德说：“由于野火、干旱和其他气候驱动的干扰导致树木死亡的速度和规模迅速扩大，再加上许多地区观察到的树木再生失败，这些努力变得越来越重要。”

尼格罗补充说：“可能需要种植树木，以保持树木最有价值的景观，我们可能需要在不可避免地会发生变化的地区接受新的生态系统。我们未来的森林可能看起来和现在不同，包含不同的树木。”