在热带地区 木本藤蔓可能会使闪电对森林更加致命

许多热带森林正在经历闪电和藤本植物的增加，部分原因是全球变化。这种一两拳可能会导致小树的死亡增加，这可能导致热带森林的组成及其储存碳的能力发生变化。《新植物学家》杂志上的一篇论文报道了这一发展。

热带森林每年经历35万至67万次雷击，而且雷击似乎变得越来越频繁。该论文的主要作者、卡里生态系统研究所(Cary Institute of Ecosystem Studies)研究员埃文·戈拉(Evan Gora)解释说：“闪电是树木死亡和森林干扰的主要原因，但它作为变化的推动者的研究不足。我们想了解为什么有些雷击比其他雷击更多的树木 - 并发现藤本植物发挥了巨大的作用。

藤本植物是木质藤本植物，具有长长的攀缘茎，在热带地区很常见。为了争夺阳光，藤本植物会长出树木并进入树冠。Gora及其同事发现，藤本植物密度与被闪电和损坏的树木数量呈正相关。该团队的研究表明，这是因为藤本植物 - 具有高导电性 - 是电流从大树移动到小树的途径。

“大树更容易被闪电击中，”戈拉指出。“当藤本植物在树冠中时，它们会放大雷击的影响，对邻近的树木造成更严重的损害。通过物理连接原本会被分开的树木，藤本植物就像跳线一样，向较小的林下树木提供致命的电流，否则这些树木将在雷击中幸存下来。

这项研究是在巴拿马巴罗科罗拉多岛的一个低地森林中进行的，这是唯一一个对闪电影响进行系统量化的热带森林。据估计，闪电每年超过16%的树木生物量，其中包括40-50%的最大树木。过去的研究发现，单个雷击的生态影响变化很大，描述的少数雷击范围从1-116棵树受损和0-65棵树死亡。

使用一种新的雷电检测系统来揭示这种变化背后的机制，以及藤本植物的存在是否影响雷电干扰的严重程度。对位于已绘制藤本植物地图的地区进行的78次雷击进行了调查;监测了1，921棵有明显雷击损坏的树木。在雷击后四个月内评估树木状况，在雷击后23个月内评估多达四次。

对于65次雷击，该团队确定了85%受损树木的电力来源(1，434棵中的1，681棵)。这些包括：(1)与藤本植物的物理接触，(2)与树木的物理接触，(3)来自附近藤本植物的闪络，或(4)来自附近树木的闪络。然后，他们评估了森林结构如何影响22次雷击(569棵雷击受损的树木)的雷电干扰严重程度。

当藤本植物密度高时，雷电干扰更严重，更多的小树受损或死亡。大树(大于10厘米)与森林结构没有关联，表明藤本植物主要将电力传递给小树。对电流源的观察支持了这一点。与藤本植物的身体接触与每次受损或死亡的树木数量有很强的正相关关系。藤本植物闪络和树木物理接触也与闪电严重程度呈正相关关系，但这些关系弱于藤本植物物理接触。

藤本植物没有增加被闪电破坏的面积或足迹，但它们增加了雷电干扰对邻近树木的严重程度。Gora解释说：“藤本植物似乎将电力从大树转移到较小的林下树木，我们的现场观察表明，当藤本植物密度高并且树木与藤蔓直接接触时，小树会更频繁地受损和死亡。

作者警告说，在藤本植物密度特别高的森林中可能存在正反馈循环，例如季节性和年轻的热带森林。藤本植物使雷电干扰更加严重，可能导致更深的树冠间隙，然后成为藤本植物再生的热点，这反过来又放大了未来雷击的严重程度。这种正反馈循环可能对藤本植物-树木竞争和森林碳预算的动态产生重大影响。

Gora总结道：“藤本植物和闪电是两种对全球变化敏感的未被充分研究的现象，它们相互作用以塑造树木的生存。需要做更多的工作来确定受影响最大的树种，那些具有弹性的树种，以及这将如何随着时间的推移最终改变森林成分和碳储存。

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