閃電通常被視為森林破壞的預兆,在爆炸中殺死或損壞樹木。但在巴拿馬的低地雨林中,一種高聳的熱帶樹木可能已經進化到能夠利用這種自然力量來發揮其優勢。
零陵香豆樹(油龍腦一項新的研究表明,被閃電擊中實際上可能會受益。
“我們十年前開始做這項工作,很明顯,閃電殺死了很多樹,尤其是很多非常大的樹,”研究的主要作者埃文·厄普卡里生態系統研究所的森林生態學家告訴《生活科學》。 “但油龍腦一直沒有出現任何損壞,”戈拉說。
在熱帶森林中,閃電是樹木死亡的主要原因,尤其是在儲存碳和支持生物多樣性方面發揮著關鍵作用的最大、最古老的樹木。
了解閃電如何塑造森林結構和物種組成可以揭示這些生態系統面對氣候變化的恢復能力。但在破壞之中,研究人員注意到了一些令人驚訝的事情:一個物種似乎正在蓬勃發展。
研究人員使用由電場傳感器和攝像機組成的定制系統來跟踪雷擊,研究了巴拿馬巴羅科羅拉多自然紀念碑中的近 100 起閃電事件。
有關的:
為了追踪閃電擊中的確切位置,科學家們開發了一種高分辨率探測系統。遍布巴拿馬中部的天線陣列檢測到雷擊產生的無線電波。通過分析陣列中每個傳感器記錄的能量模式,研究人員可以高精度地對撞擊進行三角測量。
結合實地調查和無人機圖像,該團隊可以查明遭受襲擊的森林區域並監測樹木隨時間的狀況。
研究人員發現油茶作為一個在被閃電擊中後始終表現出很少甚至沒有損傷的物種而脫穎而出。
為了更長期地了解雷擊對零陵香豆樹及其鄰居的影響,該團隊分析了數十年的樹圖記錄。
“在這 40 年裡,居住在附近存在著可量化、可檢測的危險。油龍腦。 [作為一棵樹],你比生活在森林裡任何其他大樹旁邊的人更有可能死亡,”戈拉說。
平均而言,每次雷擊都會殺死超過 2.4 噸(2 公噸)的附近樹木生物量和近 80% 感染零陵香豆樹冠的藤本植物(寄生藤蔓)。
戈拉推測,這些樹木抗雷擊的關鍵來自於它們的物理結構。過去的研究表明,這棵樹具有很高的內部導電率,使得雷電電流能夠流過而不會產生破壞性的熱量——就像絕緣良好的電線一樣。
由於零陵香豆樹往往會長得很大,高達 130 英尺(40 米),並且可以存活幾個世紀,因此估計一棵零陵香豆樹在成熟後至少會被撞擊五次,每次撞擊都有助於清除藤蔓和競爭對手,打開樹冠,幫助它茁壯成長。
研究人員估計,被閃電擊中可能會導致一生中種子產量增加 14 倍,從而為該物種帶來重大的繁殖優勢。
格雷戈里·摩爾沒有參與這項研究的墨爾本大學園藝學家表示,這些發現可能也適用於其他物種。他說:“此類工作也適用於其他以樹木為主的植物群落,例如林地或樹木間隔較遠的低矮林地,因此與熱帶森林不同。”他補充說,其他高大的樹木也可能是雷擊的目標。
摩爾說:“我們早就知道,有些樹木可以在多次雷擊中倖存下來。”他指出,一些高大的樹木在澳大利亞叢林大火中倖存下來,最終比鄰居高聳,這使它們成為雷擊的主要目標。
他說:“它們通常被稱為雄鹿,因為它們的王冠頂部已被炸毀,但它們在被閃電擊中後仍能存活幾個世紀。”
戈拉和同事現在正在將他們的研究擴展到非洲和東南亞的其他森林,以查明閃電是否有利於其他物種。









