lovesouthernsocial.com

研究评估二氧化碳干扰热带树木生长的可能性

一些代表全球植被动态的统计模型以前曾被用于预测森林环境对气候变化的环境响应。这些模型认为二氧化碳在树木生长中的作用可能比我们想象的更重要，因为大气中CO 2 浓度的增加会导致热带森林的生物量增加，即CO 2会产生热带气候树木的施肥作用。

喜欢

随着大气中CO 2 浓度的增加，更多的原料可用于光合作用反应。因此，这种增加将加速植物的光合速率。此外，CO 2 施肥会提高用水效率，使植物更好地利用这种资源，减少蒸腾造成的水分流失。

尽管有预测，但没有具体证据表明这一过程实际上会影响热带森林中树木的生长。

该杂志 自然 发表了一项研究，通过测量树干的年轮来调查大气 CO 2 的增加与树木的生长之间是否存在关系。该研究还调查了 CO 2 浓度的增加与树木用水率的变化之间是否存在关系。

对于处于缺水或季节性干旱时期的树木来说，提高用水效率将特别有趣，因此减少水分流失将减少它们遭受的水分压力并延长其生长季节。

研究的第一步是验证树木对碳的吸收是否增加，这可能与大气 CO 2 浓度的增加有关，以及这是否改变了光合作用和用水的速率。另一个步骤是验证这段时间是否有环的增长和树干宽度的增长，从而可以建立CO 2 增加与热带森林生物量增加之间的关系。

研究

选择了 12 个不同物种的 1000 多棵树木，为了更好地代表热带环境，它们分布在热带的三个不同位置。该研究旨在分析过去 150 年来 CO2 增加与树木生长速度变化之间的关系，并为了获得长期数据，分析了存在于树干纤维素中的碳同位素（元素碳变体）。 .根据这些同位素，可以估计叶片中存在的细胞内碳和前几年的用水效率。

由此确定，在过去 150 年中，这三个地点的树木叶子中的细胞内碳显着增加。然而，这种增加小于大气CO 2 的增加。换句话说，与大气二氧化碳浓度的上升相比，确定的增加发生在更小的时间尺度上，后者开始发生在工业革命初期，大约在 1850 年。

无论如何，发现同时提高了用水效率。以前关于空气中二氧化碳浓度的研究已经确定了在一些热带树种以及温带树木中用水的这种改善，这种影响似乎发生在泛热带范围内。

水资源利用效率的长期增加表明了两种可能的解释：第一种是光合作用的增加，因此这可能与 CO 2 浓度的增加有关。二是出汗减少。

结果

该研究得出的结论是，过去 150 年大气 CO 2 浓度的增加导致叶片中碳含量的增加，以及三个研究地点的水利用情况的改善。然而，在所分析的时期内没有发现树干直径的可检测增加。

尽管如此，研究中使用的方法证明了检测树干生长变化的能力较低，这是没有确定树木生长的可能原因之一。

理由

所进行的研究与有关树木生长的统计模型之间的这些差异可归因于每个研究人员所用方法的技术原因，这些原因可能因分析的时期、分析单位和树木的大小而异。例如，对树木进行采样的批次。从研究中获得的结果由 自然 表明，与通常的假设相反，大气 CO 2 浓度的增加并未在百年时间尺度上刺激所研究物种的树木生长。

尚未证实树木生长增加的另一个可能原因是外部压力因素的存在，例如研究期间确定的每日平均温度的升高或降低，或除 CO 2 之外对生长至关重要的其他资源的稀缺性或水，例如限制营养或降低光照水平。

此外，通过增加光合作用产生的额外同化可能已应用于果实和根生物量的发育，而不能通过测量树轮或树干直径来识别。

另一方面，用水率的变化可以通过气孔传导水的减少来解释，这降低了蒸腾速率。需要考虑的一个问题是植物蒸腾作用的减少会导致空气湿度降低和温度升高（点击此处阅读有关全球变暖的更多信息）。不可能说这会导致水文循环的变化，因为森林砍伐在增加大气中 CO 2 浓度的同时（因此与植物对水的使用发生变化同时发生）也有很大一部分责任在干扰循环中。

考虑到热带森林在全球碳循环中的重要作用，了解它们对气候变化的反应很重要。如上所述，预计它们将因 CO 2 施肥而增加其生物量。然而，如果这些影响不存在（如该杂志提供的研究中所确定的那样），则可以肯定当前的模型高估了热带森林作为碳汇的能力，表明它们将吸收比它们更多的大气碳实际上确实如此，实际上在减少全球变暖影响方面的作用比当前模型预测的要小。