地震後部分森林為何長得快?科研人員有了新發現

新京報訊(記者張璐)地震後,森林生長如何變化?中國科學院青藏高原研究所科研人員研究發現,地震可通過改變地表結構,影響降水再分配過程,從而影響長期樹木生長趨勢。香港時間2月20日,該成果在線發表於《自然·地球科學》,為探索地球圈層之間相互作用的過程與機制提供了新思路。

較乾燥地區地震后土壤裂隙促進降水入滲從而增加樹木生長韌性機理的示意圖。中國科學院青藏高原研究所供圖較乾燥地區地震后土壤裂隙促進降水入滲從而增加樹木生長韌性機理的示意圖。中國科學院青藏高原研究所供圖

該文章的第一作者、中國科學院青藏高原研究所高姍副研究員介紹,全球山地森林面積大於900萬平方公里,佔全球森林總面積的23%,多數位於地震帶上,常受到地震等地質活動干擾。

地震過程釋放巨大能量,地震波引發的次生地質災害不僅造成樹木莖幹、枝或根斷裂、扭曲等物理損傷,還可通過改變土壤結構、水文條件、營養狀況、競爭強度等間接影響樹木生長。目前,科學家對於地震干擾對全球山地森林樹木生長影響的空間格局及其恢復過程尚不清楚。

樹輪(樹木年輪)具有空間分佈廣泛、時間解像度高以及連續性強的特點,可以記錄長期環境變化信息,是研究地震對生態系統影響的天然載體。研究團隊根據樹輪樣點受地震影響情況、地理位置,結合氣候特徵,將全球山地森林劃分為七個研究區域,在樹輪寬度序列中分離出地震等干擾信息,探究了地震對樹木生長的影響。

通過建立全球樹輪年表與1900年以來地震事件的時空聯繫,科研人員研究發現,在中緯度地震帶相對幹燥的地區,地震後10年內樹木生長量顯著增加,且對降水響應的敏感性增強,潛在機理可能是地震後產生的地表裂隙促進降水向深層土壤入滲,增加了樹木可利用的水分和養分。在年降水量相對較大的區域,震後樹木生長顯著降低,可能是由於更多入滲增加了土壤侵蝕和養分流失。

研究揭示了岩石圈-大氣圈-生物圈多圈層鏈式響應的時空過程,是體現地球系統過程與功能的典型案例。

編輯 樊一婧 

校對 劉軍