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草原爱“吃”二氧化碳

时间:2020-03-14 07:26来源:科技中心
饥饿昆虫或使森林碳汇能力减半 一项在美国明尼苏达州开展的长期生态学田间试验的数据显示,在温暖和干燥的气候条件下,随着二氧化碳浓度上升,草原能生长得更快。该发现同长期

饥饿昆虫或使森林碳汇能力减半

一项在美国明尼苏达州开展的长期生态学田间试验的数据显示,在温暖和干燥的气候条件下,随着二氧化碳浓度上升,草原能生长得更快。该发现同长期持有的关于植物如何应对温室气体的观点相左,并且表明草原可为对抗气候变化提供缓冲。

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这项日前发表于《科学》杂志的研究探寻的是一个由来已久的问题:地球两大植物群将如何应对大气中日益上升的二氧化碳浓度。最大的植物群被称为碳三植物,占所有植物种类的97%。这些物种通过光合作用产生能量,即利用阳光合成来自二氧化碳和水的糖。理论上,为这些植物提供额外的二氧化碳将加快其能量生产。

本报讯 大口咀嚼的昆虫也许会使预期的林地碳汇能力的增加减半。二氧化碳促进树木生长,因此随着大气中二氧化碳浓度升高,未来几十年中森林面积有望大幅增加。它们的光合作用速率提升,反过来应当会消耗更多的二氧化碳,从而形成一种便捷的天然碳汇。

另一个所谓的碳四植物群在光合作用发生前,利用一个两步流程提高内部二氧化碳浓度,从而使能量生产更加高效。几十年来,科学家一直认为,C4植物不会从大气中增多的二氧化碳受益,因为它们已经有了动力驱动。不过,最新研究表明,事实可能恰恰相反。

此前研究表明,二氧化碳浓度增加,会使树木光合作用的速率提高约50%。不过,根据一项最新研究,虫子会大幅降低这种能力。“为应对升高的二氧化碳浓度,昆虫可能会发生改变,限制或危及森林作为碳汇的能力。”美国威斯康星—麦迪逊大学生态学家Richard Lindroth表示。

“目前主流的观点是不要指望C4草原。”美国农业部生态学家Dana Blumenthal表示。由于C4植物进化到可在炎热和干旱的条件下生长,因此科学家一直推测,随着气候变暖,这些物种将扩大生存范围。如今,研究证明,它们还可能从大气中吸收更多二氧化碳。

在3年的时间里,Lindroth及其同事从位于威斯康星州北部一片试验场地内年幼的山杨树和白桦树上收集树叶样本。该试验场地包括12片试验田,每片直径为30米,其中一些被不断地用二氧化碳熏蒸。熏蒸过的试验田里,其二氧化碳浓度维持在百万分之560左右,这是预测的中世纪大气二氧化碳浓度。

最新发现来自“生物多样性、二氧化碳和氮”试验。从1997年开始,研究人员在明尼苏达州明尼阿波里斯市北部约50公里的88个露天场地上种植了C3和C4植物。随后,该团队向一些场地泵入足够的二氧化碳,从而将其在大气中的平均浓度增至百万分之550——约是工业时代前大气中二氧化碳浓度的两倍。在最初12年里,暴露于额外二氧化碳的C4植物生长速率并未增加。不过,在接下来的8年间,该植物群的表现超过了未在高二氧化碳环境中生长的C4植物。

编辑:科技中心 本文来源:草原爱“吃”二氧化碳

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