夏季干旱对森林多样性的影响

于世河

摘 要 迄今为止，很少有研究评估夏季干旱对森林生物多样性和生态系统功能的影响。一般干旱对生物多样性影响是降低生态系统生产力和增加物种死亡率。物种间竞争、物种对寒冷和潮湿的适应以及物种繁殖率更易受干旱影响。干旱对生物多样性的短期影响取决于物种抵抗能力，干旱、物种竞争之间的相互作用。尽管干旱期间许多物种的丰度普遍减少，但在干旱后不久一些类群数量可能会增加。必须在更广泛的全球气候和生境变化基础上评估干旱的影响。同时，为了预测干旱频率和强度，迫切需要跨学科研究。

关键词 干旱影响；生物多样性；森林；生态系统功能；全球变化

中图分类号：Q948 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2014）03-110-2

自然灾害对于塑造生物多样性的重要性已经引起广泛的科学关注。一些学者认为，未来几十年全球气候变暖，自然干扰的频率和强度将增加。研究表明，干扰的频率和强度影响了生物多样性。夏季干旱对森林产生了极端影响，树木出现过早落叶、枯死现象，并且各级森林生物都可能会受到影响，包括地上植被层和地下相关的物种。因此，干旱可能对森林生态系统功能造成严重的后果。目前为止，只有少数研究集中在干旱对森林生物多样性的影响，干旱对生物影响的调查主要集中在干旱、半干旱和地中海生物群落和偏向开放栖息地，而这些栖息地的推断结果对温带森林不可能非常有效。得出的结论不应盲目地外推到其他森林的生物多样性[1]。此外，当前结论大多数是基于实验数据而非观察。但是，单独观测往往是短期的，不可重复。因此，将这两种方法结合非常必要，可以弥补二者各自的

缺点。

1 物种的抗旱性

生物通过逃离这些环境来应对干旱，或减轻生物逆境的破坏性影响。存储在一个种子库中的种子同滞育昆虫类似，对昆虫而言，夏季滞育的主要目的是躲避干旱，并且可能发生在所有发育阶段，昆虫对不同的环境因素作出反应，以一种特异的方法可能会延长或终止滞育。短期和中期干旱对种子库的影响还难以总结，主要由于干旱对种子库的影响还取决于种子基因型、年龄、位置、生活史、形态特征，解剖结构和适应性等多个因素，通常干旱对保存时间短或长的种子影响较大。夏季干旱不仅影响森林树木的生长，而且可以间接促进其它干扰的发生。然而，生态系统对夏季干旱的抵御往往与总物种丰富度无关，而同植物功能群的数量和功能群的营养水平有关。

2 短期和中期干旱的影响

短期干旱同中期干旱不同，短期干旱对森林的影响体现在物种的复苏阶段，而不是干旱发生时。在短期干旱中，生长速度快的物种对短期干旱比生长缓慢的物种更敏感。较低生产力和较高的死亡率是中期干旱最广泛的影响。在生产力较高的生态系统中，干旱显著影响草本植物的生产力。中期干旱通常刺激一些昆虫的生长，使其产生更多的后代。到目前为止，研究短期和中期干旱对生物多样性的影响多集中于草原。森林生物多样性，特别是植被，受短期和中期的影响较少。植物群落的组成只有在干旱几年后变化明显，直到林分完全郁闭，森林干旱潜在的积极影响是使枯枝和依赖枯枝真菌、昆虫、苔藓、脊椎动物和线虫数量增加。当前，缺乏一个全球性、标准化的评估干旱对动植物种群影响的模型。物种对干旱的响应是理解干旱对森林生物多样性影响的基础。种群对干旱的反应可能不仅仅是物种的个体反应，因为干旱的影响往往是通过生物媒介发挥的。干旱可能减少多年生植物的覆盖率或为其它植物提供生长

空间[2]。

3 长期干旱和全球气候变化的影响

当前的干旱强度和频率使物种的抗旱基因在短时间内无法固定下来。因此，当代气候变化导致物种灭绝的可能性极小。然而，大多数现存的种群在北半球抵御冬季寒冷，而不是夏季干旱或高温。此外，观察北半球树种，同时选择相对独立的特征，可以评估物种适应迅速变化的环境条件的能力。长期干旱对森林的影响不仅取决于干旱频率和强度，还取决于大气、气候和生境变化的影响。大多数这些变化以复杂的方式相互作用。例如，大气氮沉降可能减少植物竞争，但是对减缓气候变暖收效

甚微。

4 结语

夏季干旱对森林多样性的影响被远远低估。未来应该优先研究变化的因素，如干旱强度、持续时间和频率，其次是物种特异的表型可塑性、适应潜力、系统发育和生理限制等与干旱相关的特征，这将简化物种对干旱敏感性的分类。研究的重点还包括脆弱的物种和生态系统，因为可能会首先受到干旱的严重影响。

必须加强干旱对生态系统影响过程的研究，有助于了解干旱改变生态功能和物种组成。研究同时应该关注其它因素，如森林经营、污染和全球变暖，这对于确定最相关因素是至关重要的。长期监测应该持续，将监测同综合实验和建模相结合，有助于了解夏季干旱对森林的复杂

影响。

参考文献

[1] Petraitis P.S.， Latham R.E.， Neisenbaum R.A..The maintenance of species diversity by disturbance[J].Biol，1989，（3）：393-418.

[2] Bultman T.L.，Bell G.D..Interaction between fungal endophytesand environmental stressors influences plant resistance to insects[J].Oikos，2003，（2）：182-190.

（责任编辑：刘昀）

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