老葉的植物王國

  圖片來源： 維基百科 暖化對植物究竟造成什麼樣的影響？有些研究認為植物會加速衰老，有些研究則認為不會。最近的一個研究，有了非常有意思的發現～竟然跟夏至有關！ 看文章

植物的氣孔。圖片來源： 維基百科 全球暖化（global warming）是近年來被熱烈討論的議題，而它的成因則被認為是因為人類的活動排放大量的二氧化碳（CO 2 ）、甲烷（CH 4 ）、一氧化二氮（N 2 O），這些氣體吸熱的能力比氧氣與氮氣（大氣的主要成分）要好，所以讓地表的熱無法逸散出去，造成暖化。其中又以二氧化碳的排放量最大。 最近南韓的浦項科技大學（POSTECH）的研究團隊發現，大氣中二氧化碳的上昇也影響了植物，讓植物的氣孔（stomata）開啟的時間變短，造成植物降低蒸散作用，這也使得更多的熱被留在地表。 怎麼說呢？原來植物的蒸散作用（transpiration）就是植物把水以蒸汽的形式逸散到大氣中。在這過程裡，植物把從土壤中吸收的水分帶到植物體各處，最後從氣孔逸散出去。 水分子的蒸發會帶走熱。所以在植物進行蒸散作用時，同時也把地表的熱帶到大氣中。 當大氣中二氧化碳濃度上昇時，植物也就不需要時時把氣孔全開來吸收大氣中的二氧化碳；這麼一來，能藉由氣孔蒸散出去的水蒸汽也就減少了，能帶走的熱也減少了。更多的熱被保留在地表，所以全球暖化就變得更嚴重了。 參考文獻： So-Won Park, Jin-Soo Kim, Jong-Seong Kug. The intensification of Arctic warming as a result of CO 2 physiological forcing. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-020-15924-3

有許多調查發現，全球暖化使得植物往高緯度、往上（高海拔）移動（1）；而對於有些原本就生活在高海拔地區的植物來說，暖化可能會使他們失去原棲地而滅絕（2）。根據周昌弘院士的研究，台灣從1906至2006年之間在氣候暖化影響下，在合歡山區的中高海拔野生植物，每年以3.6公尺速率往高海拔遷移生長，如此下去，有六種高山植物恐怕會滅絕（3, 4）。 但是，最近的一個大規模的研究卻發現：全球暖化的確會造成植物移動，但是這個移動不見得一定是往高緯度或高海拔地區移動（5）。 華盛頓大學（University of Washington）的研究團隊，收集了過去40年將近300種植物的地理分布資料，涵蓋的區域從加拿大北部的洛磯山東麓，到內華達州的Sierra Nevada mountain西邊。接著他們把這些資料與過去40年來的氣象資料（包括溫度、雨量、降雪等）一起作比較與分析。 當第一次分析的結果出來時，他們還以為算錯了。因為他們的結果是：植物往低海拔（向下）移動了。 於是他們再分析了一次，結果還是一樣：植物往低海拔區域移動。 於是他們仔細地檢視了資料，發現植物往低海拔地區移動的原因是因為：全球暖化造成高海拔區域的降雨與降雪明顯減少，於是植物為了水分，只能往低海拔區域移動。 這個研究結果提醒了我們，生物在氣候變遷時，所要適應的不僅僅只有溫度。雨量/降雪的變化，也會影響到植物的生存。雖然往低海拔移動代表氣溫變得更熱，但是面對「水」這項立即的考驗，或許氣溫的變化對植物造成的害處較小。 或許氣溫的變化相比於降水（雨/雪）來說，對植物的生存影響較低；但有些對溫度變化適應力較低的植物，氣候暖化還是會使他們走向滅絕吧？就如動物中的兩棲類是遷徙能力較低的，這幾年也發現兩棲類受到氣候變遷的影響最大。只是不知道之前周院士所列舉出的六種高山植物（玉山抱莖籟簫、細葉山艾、巒大當藥、玉山金絲桃、玉山當歸與阿里山薊）是否對於溫度變化適應力較低？或者在考量氣溫與降水的雙重標準後，有更多其他的種類需要被列入？ 全球暖化造成氣候變遷，使得植物必需往更適合的區域移動。 圖片來源： 維基百科 除此之外，全球暖化對降水的另一個影響是綿綿細雨減少，暴雨增加；如此一來，是否也會對植物造成不一樣的壓力呢？當總降水量不變，但降雨次數減少時，代表植物需要有更好的抗旱/澇能力，這樣的考驗，是否...