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世界各地的城市正处于气候变化的第一线,要求城市降温的呼声也越来越高。许多*府斥巨资在公共场所种树,但究竟什么物种可以在变暖的世界里活得更好呢?
美国洛杉矶、纽约、中国上海、澳大利亚墨尔本和悉尼等城市开展了“百万植树计划”等一系列以具体数量为目标的植树计划。但把一百万颗树插在路上并不意味着十年后城市就能变得绿意盎然。
一般情况下,没有人会特意为更加炎热干燥的未来气候考虑,去专门选择特定树木种类或准备充足水源,来让这些植物存活。
在最近的一项研究中,澳大利亚西悉尼大学(WesternSydneyUniversity)的研究者评估了极端高温和干旱对城市树种的影响。一些深受喜爱并广泛在城市种植的树种,并不能很好地应对这种极端环境。这表明当前的城市绿化项目必须要慎重做出决策以应对未来变暖的世界。
温室实验
年1月,在经历了几年的干旱之后,悉尼西部的彭里斯(Penrith)达到了48.9℃,这是大悉尼地区(GreaterSydney)有史以来的最高温度。研究人员后来评估了大约棵行道树,发现超过10%的树木冠层受损,外来落叶树种表现最差。这个例子显示了高温和干旱同时发生对城市树木的损害。
树木在高温下通过叶片上气孔的蒸腾作用降温。浇水充足的树木通常可以忍受极端高温,但受干旱胁迫(drought-stressed,水分流失超过根部吸收水分,且含水量降低到干扰正常生长过程)的树木可能难以生存。
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这项新研究对来自热带雨林到半干旱林地等不同栖息地的20种阔叶常绿树种进行了逆境测试。幼苗在环境稳定的温室中生长。在植物适应环境后,将其中一半(每个物种5株)暴露在逐渐增强的、为期5周的干旱中。在干旱实验的最后一周,所有植物都暴露在模拟热浪下6天。
不同程度的风险
实验结果显示,这20种植物应对这些逆境的能力有很大差异。在暴露于高温和干旱的植物中,两个物种表现出轻度的顶梢枯死,另外有四个物种遭受了严重的顶梢枯死。大多数植物在热浪过后恢复了生长,但有几株植物死亡:两株栎叶佛塔树(Banksiarobur)和一株美花红千层(Callistemoncitrinus)。
树干密度高且叶子又小又厚又浓密的物种能有效地利用水分,更加耐旱。研究中表现最好的物种包括九里香(Murrayapaniculata)、一种红冠果属植物(Alectryonoleifolius)和南方巨盘木(Flindersiaaustralis)。
即使植物可以接触到水,它们对高温的耐受性也有很大差异。栎叶佛塔树(Banksiarobur)和威尔逊蒲桃(Syzygiumwilsonii)在能够获取水分的情况下还是遭受了严重的顶梢枯死。这表明热浪在潮湿和干旱年份都可能威胁到城市树木。
虽然有些物种在炎热和干旱环境下表现良好,但它们未必是给城市降温的最佳选择。许多耐旱物种,例如一种巨盘木属植物(Flindersiamaculosa)生长缓慢,叶子稀疏,并不能起到遮荫降温的作用。但这些物种可以种植在阳光充足且干燥的地区,以创造栖息地并改善生物多样性。
那么像榕树(Ficusmicrocarpa)和悬铃木(Platanusxacerifolia)这样在悉尼、墨尔本和其他澳大利亚城市广泛种植的树呢?
这些树木在高温和干旱期间面临的风险更高,因为它们的木材柔软、密度低,叶子又薄又大,容易受热浪的伤害。但它们生长迅速,有助于形成荫蔽为城市地区降温。因此,这些树应该种植在有稳定水源的地方——无论是雨水还是通过人类的主动灌溉管理措施。
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展望未来
这项研究强调,在炎热和干燥的夏季,水的获取对于城市树木的生存至关重要。这意味着城市绿化计划还必须包含所谓的“蓝色”基础设施元素——即通过工程方案将水保留在城市景观中,供植物吸收。这些基础设施都在“水敏感城市设计”的范畴之内。例如被动灌溉(树木从含有雨水的坑中汲取水)或雨水花园——一种过滤收集雨水径流的花园。在有上述设施的地方种植幼苗将提高它们的生存几率。而且这种方法有许多优势:能够使树木更加健康,在暴风雨期间帮助阻止洪水,并减少对额外灌溉用水的需求。
在世界各地,城市中的极端高温将影响市民、基础设施和自然环境。我们现在就应当对城市树木进行有效的规划,以确保树木即能够为城市降温,又能在极端条件下存活下来。
翻译:阮雪铭
审校:武大可
引进来源:TheConversation
本文来自:中国数字科技馆