分类
密歇根州立大学新闻

密歇根州立大学领导了112万美元的国家科学基金会赠款,用于研究热带森林干旱

斯科特·斯塔克是明尼苏达州立大学林学系的助理教授,玛丽埃尔·史密斯是明尼苏达州立大学林学系的助理研究员,他们两人都花了十多年的时间来研究巴西的热带雨林生态系统。112万美元的国家科学基金- 83.9万美元的密歇根州立大学-现在将允许他们将他们的研究扩展到热带森林干旱的主题。

大多数关于干旱如何影响亚马逊的研究都集中在森林的“陆地”地区,那里有很深的地下水位,经常发生干旱。到目前为止,密歇根州立大学的研究人员还没有机会研究斯塔克所说的“干旱的另一面”。大约三分之一的亚马逊森林有浅水区在理想的树木生长条件下,土壤中的水分过多。

“树不想被水淹没。它们需要氧气才能到达根部。”斯塔克说。“当土壤被淹,树木就不能吸收养分。这是水胁迫的另一端。

已经有关于干旱对高地地区影响的研究,但没有关于干旱将如何影响涝渍地区的研究。斯塔克和研究小组怀疑,在这些涝渍地区,干旱的某些方面可能是一件积极的事情。

“在这些被水浸的森林里,对不同程度的干旱有着完全不同的敏感性,”斯塔克说。“通过创造更有利的根系条件,中度干旱有可能使这些森林生长得更好。另一方面,如果这些森林在严重干旱中枯死,那些根系较浅的树木能否存活下来就不清楚了。”

这项研究将通过在高地和水浸地点采用的综合方法收集。地面激光雷达系统将用于收集有关不同森林中树叶数量和分布随季节变化的信息。两个新的塔系统将被安装,第三个将被修复。这些卫星将安装摄像头,捕捉森林树冠顶部的光谱图像,提供光合作用如何随着季节变化和土壤水分变化而变化的信息。

除了地面和森林顶部的水平,卫星数据将被用来将结果扩大到亚马逊盆地的水平,这是一个与亚利桑那大学合作的组成部分。卫星数据还将为研究人员分析干旱周期提供更长的时间尺度,使他们能够比较大约20年前的数据。

这可以用来分析过量降雨的影响更高的高点和更低的低点;斯塔克说。

112万美元赠款的一个独特之处在于,它加强了与巴西研究人员的合作。核心合作者本;亚马逊国家研究所的弗拉维亚·科斯塔教授和亚马逊州联邦大学的朱莉安娜·希蒂教授是亚马逊地区的先驱者

他们一直致力于水浸土壤森林的研究,在过去的10年里,他们沿着马瑙斯西南方向的BR319公路,建立了一个覆盖近400英里的巨大的森林地块网络,为人们进入这类森林提供了独特的途径。

如果没有Costa和Schietti的合作,这项研究的科学目标和实践挑战将几乎不可能实现。他们的工作使这项研究能够纳入森林调查、环境监测和测量森林对大气的影响。这些数据对于了解受水浸森林对气候变化和干旱的独特反应的贡献至关重要。

这个项目将标志着在亚马逊中部被水浸的森林中第一次出现了一个天篷塔网络,为将实地研究的知识与卫星数据联系起来提供了一个新的机会。

“水文正在以许多不同的方式发生变化。只研究山地森林是不公平的。”斯塔克说,“我们知道这些森林在干旱时遭受严重的水资源短缺,它们的反应是负面的。在受水浸的森林中,可能有一些额外的抗旱能力,但这种抗旱能力也可能有限。理解亚马逊这片被水浸透的土地是至关重要的。如果涝渍地区确实对干旱做出积极的反应,它们可能为亚马逊森林在干旱气候面前提供一定的弹性空间,以帮助减少全球变暖。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://msutoday.msu.edu/news/2020/msu-leads-112m-nsf-grant-to-study-tropical-forest-drought/