加州红杉也会"中暑"？高温下它们悄悄关上了气孔

红杉林不是一片森林，而是一层叠一层的森林。单棵海岸红杉能活上千年，随着它往上长，树冠里会积起土壤和蕨类，在离地几百英尺的高处，长出一层"第二森林地面"。

这层悬空的生态系统里住着不少奇特住户：流浪蝾螈一辈子可能都不离开同一棵树；斑海雀的筑巢习性曾是个谜，直到1974年，一位修树工在离地150英尺的地方撞见了一个巢。偶尔有种子——西加云杉、橡树，甚至另一棵红杉——被带到巨树身上，就在枝杈间长成了另一棵树。

几千年来，红杉是这套极其稳定的生态系统的锚。它们甚至能扛过烧死其他树种的野火，也一直是人类灵感的来源，每年为加州带来数百万美元的旅游收入。但和其他生物一样，红杉并非对升温免疫——而且它们身上有一个特别的弱点。

两年、每月两次的测量，测出了什么

加州大学戴维斯分校的研究人员做了一项新研究，用两年时间、每月测量两次的数据发现：在极端高温时段，海岸红杉的叶子会实质性地调低自己的光合作用。说白了，树在放慢"呼吸"和"进食"的速度，因为气温升高时，它们没法足够快地给自己降温。

随着气候变化继续推高全球气温，这个问题只会更糟。它也给这些标志性树木、以及生活在它们树荫里和周围的所有生命，提出了紧迫的问题。

要弄明白红杉身上发生了什么——以及这对依赖它们的物种意味着什么——得先快速看一眼树的解剖结构。

气孔：树的嘴，也是树的汗腺

树用叶子上的气孔做两件事：吸进二氧化碳，放出水。气孔张开，意味着树在"呼吸"二氧化碳、进行光合作用，但大概率也在往外放水。气孔关闭，意味着树在保水，同时也在放慢光合作用——因为它不再吸进二氧化碳了。

"叶子是一个物理的、吸光的物体，它们会像太阳底下的沥青一样升温，"该研究的第一作者、加州大学戴维斯分校博士生Lily Klinek说。

"它们升温的速度比周围的空气还快，"她说，"它们应对这件事的一个办法，是打开气孔、让水分从叶片蒸腾出去，这有点像人类出汗。水从我们皮肤上蒸发时会给我们降温，叶子也一样。但前提是，它们得有足够的水可以失去。"

Klinek和同事研究了门多西诺县的海岸红杉——那里靠近这一物种分布范围的南端。研究人员用专门仪器测量单片叶子是否在进行光合作用。他们发现，热浪期间，海岸红杉会到达一个临界点：它们没法足够快地降温，于是干脆让气孔一直关着。

这样做省了水，但也意味着树不再摄入更多碳——也就是说，它不再"进食"，不再积累可以用来继续生长的能量储备。

听起来像技术细节，其实是个恶性循环

这听起来可能只是树木生理学上的一个技术细节。但它可能对这些森林产生很大影响，形成一个恶性循环：树没有储存足够的碳，未来就无法补充自己的叶子；叶子补不上，光合作用效率就更低；效率更低，树就更饿——如此重复，直到树最终死去。

这种行为在热带树木身上曾被观察到，但这是第一次有人研究海岸红杉如何应对同样的热胁迫。

"人们用的词是碳饥饿，"未参与该研究的俄勒冈州立大学森林生态学家Chris Still说，"对植物来说，建造叶子可能是很昂贵的。"

如今加州和太平洋西北地区的大多数红杉，是过去几百年里种下的新生长林。这意味着和那些老生长林相比，它们相对"饥饿"，像正在长身体的青少年，需要吸进大量二氧化碳才能长得更高。

红杉还极其擅长储存碳。凭借庞大的体量和漫长的寿命，它们每英亩储存的二氧化碳比世界上任何其他森林都多。

"这不仅是对气候系统的负反馈——这些树木和森林的碳汇减少了——而且树木本身显然也不会长得那么大，"植物生理生态学家、"古森林协会"联合创始人Anthony Ambrose说。所以即便树活了下来，它们可能也没有那么多空间去承载蕨类和土壤层，这意味着住在里面的生物栖息地变少；它们也可能长不到过去那么高，而这又会以另一种方式伤害它们。

雾：红杉的另一条命脉，正在变得断断续续

Klinek解释说，这些树面临的一个核心威胁是：除了热胁迫，它们可能还会失去一个关键的水分和保护来源。

海岸红杉与它们原生的北加州和太平洋西北地区的雾，有着错综复杂的关系。这些树太高了，树冠能伸进高处的雾层，直接从天上"喝"水。雾还能为树遮阳，帮海岸红杉营造自己的微气候——这就是为什么这些森林明显比相邻区域更凉。但海洋变暖、空气变干，让雾变得更时有时无。这意味着，树失去了一个关键的缓解高温的来源，而高温只会越来越强。

"这有点像双重打击，"植物生态生理学家Todd Dawson说。

一棵红杉的麻烦，从来不只是它自己的麻烦。它头顶那层悬空的森林、住在里面的蝾螈和海雀、它每英亩锁住的碳、它撑起的旅游经济，都挂在同一根链条上。而这条链条上最先松动的，可能只是叶子上那些看不见的小孔。