闪电通常被视为森林破坏的预兆,在爆炸中杀死或损坏树木。但在巴拿马的低地雨林中,一种高耸的热带树木可能已经进化到能够利用这种自然力量来发挥其优势。
零陵香豆树(油龙脑一项新的研究表明,被闪电击中实际上可能会受益。
“我们十年前开始做这项工作,很明显,闪电杀死了很多树,尤其是很多非常大的树,”研究的主要作者埃文·厄普卡里生态系统研究所的森林生态学家告诉《生活科学》。 “但油龙脑一直没有出现任何损坏,”戈拉说。
在热带森林中,闪电是树木死亡的主要原因,尤其是在储存碳和支持生物多样性方面发挥着关键作用的最大、最古老的树木。
了解闪电如何塑造森林结构和物种组成可以揭示这些生态系统面对气候变化的恢复能力。但在破坏之中,研究人员注意到了一些令人惊讶的事情:一个物种似乎正在蓬勃发展。
研究人员使用由电场传感器和摄像机组成的定制系统来跟踪雷击,研究了巴拿马巴罗科罗拉多自然纪念碑中的近 100 起闪电事件。
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为了追踪闪电击中的确切位置,科学家们开发了一种高分辨率探测系统。遍布巴拿马中部的天线阵列检测到雷击产生的无线电波。通过分析阵列中每个传感器记录的能量模式,研究人员可以高精度地对撞击进行三角测量。
结合实地调查和无人机图像,该团队可以查明遭受袭击的森林区域并监测树木随时间的状况。
研究人员发现油茶作为一个在被闪电击中后始终表现出很少甚至没有损伤的物种而脱颖而出。
为了更长期地了解雷击对零陵香豆树及其邻居的影响,该团队分析了数十年的树图记录。
“在这 40 年里,居住在附近存在着可量化、可检测的危险。油龙脑。 [作为一棵树],你比生活在森林里任何其他大树旁边的人更有可能死亡,”戈拉说。
平均而言,每次雷击都会杀死超过 2.4 吨(2 公吨)的附近树木生物量和近 80% 感染零陵香豆树冠的藤本植物(寄生藤蔓)。
戈拉推测,这些树木抗雷击的关键来自于它们的物理结构。过去的研究表明,这棵树具有很高的内部导电率,使得雷电电流能够流过而不会产生破坏性的热量——就像绝缘良好的电线一样。
由于零陵香豆树往往会长得很大,高达 130 英尺(40 米),并且可以存活几个世纪,因此估计一棵零陵香豆树在成熟后至少会被撞击五次,每次撞击都有助于清除藤蔓和竞争对手,打开树冠,帮助它茁壮成长。
研究人员估计,被闪电击中可能会导致一生中种子产量增加 14 倍,从而为该物种带来重大的繁殖优势。
格雷戈里·摩尔没有参与这项研究的墨尔本大学园艺学家表示,这些发现可能也适用于其他物种。他说:“此类工作也适用于其他以树木为主的植物群落,例如林地或树木间隔较远的低矮林地,因此与热带森林不同。”他补充说,其他高大的树木也可能是雷击的目标。
摩尔说:“我们早就知道,有些树木可以在多次雷击中幸存下来。”他指出,一些高大的树木在澳大利亚丛林大火中幸存下来,最终比邻居高耸,这使它们成为雷击的主要目标。
他说:“它们通常被称为雄鹿,因为它们的王冠顶部已被炸毁,但它们在被闪电击中后仍能存活几个世纪。”
戈拉和同事现在正在将他们的研究扩展到非洲和东南亚的其他森林,以查明闪电是否有利于其他物种。









