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最近的一项研究发现,城市里的树木在高温和害虫的侵袭下都能很好地生存——除非它们口渴。水资源不足不仅危害树木,还会使城市环境中的其他问题对树木产生巨大影响。
“We would see some vibrant urban trees covered in scale insects, but we’d also see other clearly stressed and struggling urban trees covered in scale insects,” says Emily Meineke, a postdoctoral researcher at Harvard and first author of a paper on the study. “We wanted to know what allowed some trees to deal with these pests so much more successfully.”
“这很重要,因为树木需要生长才能提供有价值的生态系统服务,比如清除空气中的污染物和储存碳,”北卡罗来纳州立大学昆虫学副教授、该论文的合著者史蒂夫·弗兰克(Steve Frank)说。
考虑到城市环境中所有不可控因素,设计一项针对各种环境变量作用的实地研究是极其困难的。因此,研究人员使用了现场数据和实验室控制实验。
研究人员收集了40棵城市柳树(Quercus phellos)在两年的过程中。数据包括温度,如何浇水树木,以及鳞片昆虫的密度。鳞片昆虫(Parthenolecanium物种是众所周知的树木害虫。
但研究人员也用柳树树苗进行了实验室实验。在这些实验中,研究人员在种植柳树的同时操纵了三个变量:温度、水和介壳虫的存在。
研究人员发现,只要树木有足够的水分,更高的温度实际上对树木的生长有积极的影响。如果树木没有水分压力,介壳虫对树木几乎没有不利影响。
研究人员还发现,水分压力限制了树木自身的生长。但是,高温和/或蚧虫的存在,当与水分胁迫结合在一起时,会产生乘数效应——对生长的限制远远超过水分胁迫或蚧虫本身。
“这告诉我们,旨在增加城市树木水化作用的管理策略可能会减少所有这三种关键压力源的不利影响,”Meineke说,她曾是弗兰克实验室的博士生。“随着水资源可用性、温度和害虫数量受到进一步城市化和气候变化的影响,这可能变得越来越重要。”
“例如,城市规划者可以设计将雨水保留在植被中的城市景观;投资于水化策略,如适当的土壤质量和土壤体积;在城市最热的地区种植耐旱树种和基因型,”弗兰克说。
迈内克说:“展望未来,我们非常好奇全球城市树木普遍缺水的问题,以及这是否会导致树木害虫的影响方面的类似问题。”“如果是这样,改善树木的水合作用可能成为城市林业管理的一个更高优先级。”
纸”,水可用性驱使城市树增长对食草动物和变暖的反应,“发表在里面应用生态学报。该工作得到了内政部东南气候科学中心的支持,根据合作协议编号G11AC20471,G13AC00405和G15AP00153,来自美国地质调查;由美国农业部国家粮食和农业研究所,于授予2013-02476;并由美国环境保护局授予FP917482。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
“水可用性驱使城市树增长对食草动物和变暖”
作者哈佛大学的Emily K. Meineke;史蒂文·d·弗兰克,北卡罗莱纳州立大学
发表: 3月13日,应用生态学报
DOI:10.1111 / 1365-2664.13130
文摘:
1.城市森林为城市居民提供重要的生态系统服务,包括污染去除和碳储存。气候变化和城市化对这些服务构成了多种威胁。然而,这些威胁如何结合影响城市树木,因此如何减轻它们的效果,仍然很大程度上是未经测试的,因为成熟树上的多因素实验是不切实际的。
2.我们使用了一个独特的城市变暖实验和一个实验室室内实验,以确定与全球变化有关的城市和农村树木最具潜在破坏性的三个因素——变暖、干旱和昆虫食草——如何影响树木的生长Quercus phellos柳橡树是美国东南部最常见的大型遮荫树,以其对这些潜在压力的恢复能力而闻名。
3.在以前的一项研究中,我们发现城市热岛效应与降低增长有关问:phellos以及更高的丰度Parthenolecanium规模昆虫,城市橡木的关键害虫。在这里,我们测试了树脂胁迫是用于这些升温的机制的假设。我们发现证据表明,水分压力是减少城市树增长的主要互动因素,但没有发现水压力与之相关的证据Parthenolecanium生存或丰富。变暖和Parthenolecanium只是减少了问:phellos同时用水的树苗胁迫。
4.合成和应用。在许多温带城市,都市树木比农村树木少。我们的结果指出了这种模式的最可能驾驶员的水力胁迫。我们发现水胁迫降低了树的生长,加剧了变暖和昆虫47虫的影响。因此,在增加城市的树脂水合时,目标策略可能会降低这三个关键压力源的影响,因为它们加剧了进一步的城市化和气候变化。
