在加州海岸线和沿海山脉上繁衍生息的红杉和橡树可能很快就会开始变得更加难以生存。人为造成的气候变化正在改变这些树木和其他树木所习惯的温度和降雨模式，许多树木已经接近其所能承受的极限。

加州大学洛杉矶分校生态学和进化生物学教授劳伦·萨克表示，寻找合适的新栖息地很快将成为一些加州本土物种生死存亡的问题。但如果这些树会说话，它们会告诉科学家它们想住在哪里?

在一项新的研究中，由萨克和加州大学洛杉矶分校的其他生物学家领导的团队破译了叶子和木质茎中的一种秘密语言，该语言指出了该物种的最佳栖息地。科学家可以利用这些信息更好地确定新的地点，在那里他们可以建立新的植物种群，并为其现有的栖息地制定更好的保护措施。

令人惊讶的是，科学家和自然资源保护主义者还没有可靠的方法来确定任何特定植物物种的最佳环境;他们倾向于主要根据植物物种目前生长的地点做出判断。但对于许多植物来说，它们目前的栖息地并不理想。

例如，加利福尼亚州拥有大量特定气候环境特有的物种，在世界其他地方都找不到。但农业、工业和城市的发展已将其中许多人推到了栖息地的边缘，而气候变化只会加剧这一问题。因此，虽然将物种转移到它们目前所在的栖息地或仅保护其当前栖息地似乎是合乎逻辑的，但任何一种方法都可能危及物种未来的生存。

这项发表在《功能生态学》上的新研究描述了一种统计模型，该模型可以根据每个物种的高度来估计其偏好的温度和降雨量。叶子的大小、枯萎点、解剖结构和化学成分;及其木材的密度。

然后，利用这些数据，科学家们创建了一个统计模型，可以预测每个物种喜欢的温度和降雨量，而不仅仅是它可以忍受的温度和降雨量。该模型还使科学家能够估计植物与其原生气候的不匹配程度。

“植物物种可以通过叶子和木材的‘语言’直接向我们揭示它们的气候偏好以及它们对潜在气候变化的脆弱性，”该论文的资深作者萨克说。“既然我们知道了这一点，如果给我们一片叶子和一块木头，我们就可以对植物喜欢生活的地方做出很好的科学预测。

“我们正在了解植物通过其组织和生理学的语言告诉我们的偏好，旨在帮助它们应对不断升级的气候挑战。”

Sack与加州大学洛杉矶分校博士后学者CamilaMedeiros和一个国际团队合作，分析了来自加州大学自然保护区系统内一系列环境中100多个物种的10种独特的叶子和木材特征。科学家分析的生态系统类型——沙漠、沿海鼠尾草灌木丛、丛林、山地湿森林、混合河岸林地和混合针叶阔叶林——覆盖了加州约70%的土地面积。

“叶子和木材特征与物种气候的对应关系是惊人的，”该论文的第一作者梅代罗斯说。例如，生活在温暖、干燥气候下的物种往往身材较短，叶子更厚更密，枯萎点较低，这些特征使它们能够在缺水时继续进行光合作用，并在水更容易获得时生长得更快。

梅代罗斯说：“物种的木材和叶子所偏好的气候显然源于数千年的进化，这些进化使植物生理学与加州的气候相匹配。”

“我们还发现，我们采样的生态系统中的许多植物所处的气候位置与我们估计的最佳生态位不同。随着气候变化的发生，我们认为这往往会加剧许多物种的敏感性，包括常见的树木比如加州七叶树，灌木比如紫色鼠尾草和加州紫丁香。”

长期以来，科学家们对于植物的功能性状是否可以用来准确预测其气候偏好存在分歧。到目前为止，还没有任何测试将所有可用的最先进的测量技术(例如，用于确定植物枯萎点的蒸气压渗透压测定法)与先进的统计模型结合起来。

“之前的一些研究对个别方法进行了逐一分析，但我们的研究是同时应用所有这些方法的新研究，这给了我们前所未有的预测能力，”梅代罗斯说。

梅代罗斯还表示，该方法可用于帮助确定最需要保护的受威胁物种的优先顺序。