作者：佩萨赫·本森（Pesach Benson） • 2026年9月22日

耶路撒冷，2026年9月22日（TPS-IL）——以色列的一项新研究发现，为恢复退化土地或改善生态系统而植树，可能并不总能增加植被。耶路撒冷希伯来大学的科学家们开发了一个数学模型，展示了树木在何时能帮助草类生长，以及在何种情况下荫凉和资源竞争反而会抑制草类生长。

生态学家长期以来观察到，树木和灌木可以促进干燥环境中草类和其他植物的生长，但在较湿润的条件下则会抑制其生长。这项新研究为这种关系如何发生变化提供了定量解释，对植树造林、旱地恢复、放牧管理以及太阳能电池板的土地利用具有潜在的启示。

这项由奥德·霍兰德（Oded Hollander）博士、亚伊尔·毛（Yair Mau）博士和尼夫·德马拉克（Niv DeMalach）博士进行的研究发表在经同行评审的《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上，它将树木的几种竞争效应纳入了一个单一的数学框架。该模型确定了平衡点可以从树木造福草类转变为与草类竞争的条件。

研究人员将树木的影响分为两个主要机制：树冠和树根。

树冠减少了到达其下方植物的阳光量，可能会限制光合作用。但荫凉也可以降低温度并减少蒸散作用，帮助保持土壤中的水分。树根会与草类争夺水分，而在干燥条件下，它们还可以通过被称为水力再分配的过程将水分从较深的土壤层重新分配到较浅的土壤层。

树木何时能提供帮助

该模型表明，根据降雨量和其他条件，这些相反的效应可能会产生不同的结果。在干燥条件下，与水相关的益处可以超过阳光减少和水资源竞争的成本。然而，随着降雨量的增加，保存或重新分配水资源的益处变得不再那么重要，而阳光减少和竞争的影响则变得更加显著。

然而，仅凭降雨量并不能决定树木最终是会帮助还是抑制草类生长。

在该模型中，从促进到竞争的过渡发生在较高降雨水平下水不再是限制草本生长的唯一因素时，或者当木本植物密度随降水增加时。在后一种情况下，更高的树木密度会对树冠下生长的植被产生更强烈的影响。

研究人员表示，他们的框架有助于解释为什么先前的实地研究对木本植物与草类之间的关系得出了不同的结论。

研究人员写道：“由于死亡、灌木侵占和植树造林，木本植物覆盖率正在迅速变化，重塑了全球的草本群落和生态系统功能。”

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该模型表明，添加树木的生态效应取决于当地条件，而不是遵循单一模式。降雨量、木本植物密度以及限制植物生长的因素都会影响树木是促进还是与草类竞争。

这些发现可能对植树造林、旱地恢复和放牧管理产生实际影响。旱地约占地球陆地表面积的40%，其草本植被为牲畜提供了重要的饲料并支持生物多样性。

该框架也可能适用于植被被树木以外的结构遮阴的情况。由于该模型研究了阳光减少如何与水资源可用性的变化一起影响植物生长，它有可能用于研究受遮阴的山坡、建筑物或太阳能电池板下方的植被。

这可能与将农业或放牧与太阳能生产相结合的农光互补系统有关。然而，该研究并未直接测试太阳能电池板；这种联系是对模型处理遮阴方式的延伸，而不是太阳能电池板实验的发现。