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植物园中的树木如何应对气候变化带来的挑战 精选

已有 10143 次阅读 2026-8-5 17:18 |个人分类:战略发展|系统分类:观点评述

1 三百年古树的生存考验.png

漫步马德里皇家植物园(Real Jardín Botánico, RJB)错落三层台地间,上千株古树舒展枝叶。它们见证三百年寒暑变迁,如今正直面全球变暖带来的生存考验。科研人员依托专业气候评估工具,为园内 282 种、近千株树木绘制生存风险图谱,揭开古树在升温世界里的挣扎与韧性。

1 一把标尺:年均温适宜区间

评判树木生存状态的核心标准,是物种原生环境的年均温适宜区间(Mean Annual Temperature Range, TMA 适宜区间)。马德里植物园当前年均温稳定在 15℃,科研团队使用气候评估工具(Climate Assessment Tool, CAT)比对树种原生温度阈值,划分四级气候风险等级(Climate Risk Code, CR 风险等级)

CR3:最优温区,物种完全适配本地温度;

CR2:次优温区,温度小幅偏离原生适宜范围,无明显胁迫;

CR1:临界温区,温度抵达物种耐受极限,长势衰退;

CR0:超限温区,长期高温超出耐受上限,濒危。

1 三百年古树的生存考验.png

应用气候评估工具(CAT)后,皇家植物园(RJB)内生长树木的示意图

A,当前情景(2020年),皇家植物园年平均气温为15摄氏度;B2050年情景(SSP2,排放得到控制的情况,RCP4.5);C2090年情景(SSP3,排放维持当前水平的情况,RCP7.0)。

4 当前树木生存风险格局.png

当前生长于皇家植物园(RJB)的树木物种占比,标注风险等级代码,并按所考量的气候情景划分。

图表对比当下、2050 温和排放(SSP2/RCP4.5)、2090 高排放(SSP3/RCP7.0)三种情景下 CR0-CR3 四类树木的占比变化,直观呈现升温带来的树种生存危机。

当下园区数据显示,仅 48.6% 的树种处于 CR3 最优区间;超 18% 的树木落在 CR1CR0 高危区间,诸多园内古树已展现出鲜明的气候应激反应与自适应策略,最具代表性的两类树种真实适配状态,直观印证了升温危机与植物生存智慧。欧洲七叶树Aesculus hippocastanum)便是典型高危树种:它原生适宜年均温仅 7–14℃,常年身处15℃园区环境,早已出现叶片早衰、盛夏提前枯黄脱落、长势衰弱等热胁迫症状,病虫害抗性大幅下降,是植物园高温不耐受树种的典型样本。而园内广泛种植的西班牙悬铃木Platanus × hispanicaLondon plane tree),则演化出独特的气候适应机制,成为园区韧性树种标杆。在马德里夏季持续35℃以上高温、极端干旱的气候压力下,西班牙悬铃木会规律性脱落外层粗糙树皮,通过树皮更新的生理机制,降低树体表面温度、减少水分蒸腾损耗,同时规避高温滋生的真菌、虫害附着侵害,是树木主动适配城市升温环境的典型生存策略(Carabanchel Net, 2026)。两种树种的截然不同的生存状态,清晰展现出不同树木面对气候变暖的差异化耐受能力。

2 两条时间线:2050 2090 的生存预言

IPCC 气候模型推演出两种未来升温图景,植物园树木的生存格局将发生颠覆性改变。2050 年情景(升温 2℃RCP4.5):最优温区树种(CR3)锐减至 30.5%;临界与超限高危树种合计升至 46.1%。大量温带原生树木将持续遭遇高温干旱叠加胁迫,枯梢、根系腐烂灾害频发。2090 年情景(升温 4℃RCP7.0): 31.2% 的树木仍能停留在舒适温区;68.8% 的树种落入 CR1CR0 高危梯度。本土欧洲野榆树Ulmus minor)的遭遇已是预警:1939 年园内尚存 52 株榆树,高温干旱加剧榆树枯萎病传播,如今全园仅存一株名为 长裤的老榆树。

升温不止带来单一高温压力,极端气象灾害同步加剧,多重复合型气候灾害持续冲击园区植被,留存下大量真实受损与修复案例。2021年西班牙菲洛梅娜寒潮Filomena cold wave)作为数十年一遇的极端气候事件,重创马德里皇家植物园,直接造成36株成年大树、80株灌木严重受损,部分古树枝干断裂、根系冻伤,打破了园区长期稳定的植被生长节律(Real Jardín Botánico, 2023)。除极端寒潮外,连年夏季持续高温干旱,大幅缩短树木休眠周期、延长生长季,间接助长虫害大规模繁殖,叠加土壤干旱胁迫,多重气候打击层层叠加,不断压缩树木生存空间。为应对常态化气候风险,植物园已落地古树克隆保育真实保护举措,针对园内珍稀濒危、高龄易感气候灾害的树种,通过无性克隆技术保存完整基因序列,复刻优质植株建立后备种群,规避极端气候导致的珍稀树种灭绝风险,为古树延续、植物气候保育提供了核心实操方案(World Economic Forum, 2021)。

3 古树的过往伤痕:人类与气候双重 飓风

马德里植物园的树木早已历经多轮生存浩劫,历史伤痕是今日气候危机的参照。1886 年飓风摧毁 560 株大树;更早 1882 年人工平整场地,人为移除 360 株成树;1991 年强风、近年持续热浪持续侵蚀植被。本文作者埃斯特万·曼里克·雷奥尔(Esteban Manrique Reol,西班牙国家研究委员会(CSIC)、马德里皇家植物园资深生物学博士、荣誉研究教授,深耕全球变化生态学、植物气候适应性、大气生物指示研究数十年,累计发表80余篇国际权威科研成果,长期主导植物园古树气候风险评估、生态韧性保育专项研究,是西班牙本土植物气候变化响应领域的核心研究者。他结合多年一线观测数据,将持续变暖称作人为飓风(human-made cyclone—— 它没有狂风骤雨,却以缓慢、不可逆的升温,持续摧毁城市植物园珍贵古树群落。

11 物种消失预警:欧洲野榆树(Ulmus minor)的悲剧.png

12 守护行动——植物园的应对策略.png

作者.png

本文作者埃斯特万·曼里克·雷奥尔Esteban Manrique Reol

2018-2021年担任马德里皇家植物园园长,现为该园气候生态研究团队核心研究员,长期专注植物园树木气候适应性研究与科普工作

植物园树木并非孤立受害者,它们也是气候变迁的观测记录仪。每一株古树的年轮、长势变化、病虫害爆发周期,都为古气候重建(Paleoclimate Reconstruction、城市热岛研究提供长期实地样本,是无法替代的野外实验平台。

4 我们能做什么?守护植物园森林韧性

结合园内多年气候监测数据与树木保育真实实践,植物园科研团队总结出一套成熟、可落地的古树气候韧性守护方案,精准适配园区树木生存现状。长期减排行动:全球层面控制温室气体排放,延缓年均温上升速度,从根源缩小高危树种规模;园内精细化管护:针对 CR0CR1 高危树种增加夏季补水、遮阴防护,定期病虫害监测,改良土壤保水能力;迁地保育储备:对耐受极限被突破的珍稀树种,在温控温室、低海拔分园建立备份种群;公众科普联动:依托植物园科普活动,传递植物与气候共生关系,推动全民低碳意识。

三百年来,马德里皇家植物园的树木见证人类对植物认知的迭代;如今,它们站在气候变迁前沿,无声诉说升温危机。每一片黄叶、每一段枯梢,都是地球递来的预警信,守护园内古树,本质是守护人与植物共生的未来。

扩展阅读

Manrique Reol, E. (2025). Los árboles del Jardín ante el desafío climático.el Diario del Jardín Botánico, 19, 18. Real Jardín Botánico (CSIC). https://www.rjb.csic.es

Carabanchel Net. (2026, June 12). No, tu plátano no se está muriendo: Así responde al calor de Madrid. Carabanchel Net. https://carabanchel.net/tag/estres-hidrico-severo/

Real Jardín Botánico-CSIC. (2023). La estrategia del Real Jardín Botánico-CSIC frente al cambio global. RJB Official Website.

World Economic Forum. (2021). Madrid is tackling its ‘biggest environmental catastrophe’ in years by cloning trees. WEF Agenda.



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