《气候变化导致西藏东部森林快速生长》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2016-09-20
  • 美国俄勒冈大学卢卡斯·席尔瓦团队进入西藏,研究发现,随着气候变化,西藏东部森林从冻土中得到养分和水分。这个结果证明当地牧民的报告是正确的,也表明森林能够适应人类引起的气候变化而朝着积极的方向发展。

    人类活动引起的大气成分的改变与气候变暖的共同作用对树木生长动态和森林生态系统的演化产生深刻影响,这一直是人们关注的热点问题。最开始的单因子短期控制实验,发现CO2浓度升高具有肥化效应(fertilization effect),能促进树木生长。但野外长期观测实验发现CO2施肥作用不可持续,在北美、欧洲以及热带地区等世界范围都发现气候变化导致森林衰退,甚至树木死亡。

    然而,近百年来,青藏高原东缘地区树木加速生长,甚至大规模扩张,已经成功扩散到此前一直占据优势的草地生态系统中。为解释这一有趣现象,中国科学院成都生物研究所孙庚博士与美国加州大学戴维斯分校合作,选择青藏高原东缘红原地区的优势森林物种岷江冷杉,沿森林扩张序列,在成熟森林(old forest)、森林边缘(forest border)、森林斑块(forest patch)和扩散到草地生态系统中的独立树木(isolated trees)采样,综合运用树木年轮学和稳定同位素技术,建立了自1760年以来年分辨率的树木年轮宽度年表和C、N、O稳定同位素比率序列,研究了森林动态和树木径向生长对气候变化的响应,发现CO2浓度升高、温度增加和养分供给提高的协同作用是树木加速生长和森林扩张的主要原因。

    研究强调了综合考量气候变化(climate change)、大气组成(atmospheric composition)和土壤条件(edaphic properties)之间的耦合关系尤为重要,也突显了土壤-植物-大气(soil-plant-atmosphere)相互关系在理解现在和展望未来气候条件对森林生态系统生产力和分布格局中的决定意义。本研究得出的野外树木生长随气候变化而加速的结论,与以往的世界范围内大多数结果不一致,因此必将引起科学界对青藏高原多圈层相互作用及其资源环境效应,以及科学评估气候变化等方面极大的关注。

    相关论文《Tree growth acceleration and expansion of Tibetan forests are caused by the synergistic effect of climatic and edaphic change》发表在了8月31日的《Science Advances》期刊上。

    论文地址:http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1501302

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    • 每年北极的海冰覆盖面积会在夏季结束时9月达到最低点,随后逐步回升。但去年北极进入秋季时,本应回升的海冰面积却远不及往年,这是因为环绕北极的气流减弱,本该被“圈”住的冷空气南流到了西伯利亚,而暖气流入侵北极,造成气温异常,甚至一度升温20摄氏度,进一步影响海冰面积。研究人员表示这是气候变化重塑北极的鲜明例子,并担心至2030年,北极进入夏天最高温时,所有海冰都可能消失,这将彻底改变北极生态系统,破坏北极生物群落。 研究人员也在根据北极海冰变化的情况,了解北方居民的养殖以及北极区域动物所面临的风险。对北极动物来讲,生存问题已经非常严重,北极熊狩猎、繁殖均将遭遇严重考验。海冰继续衰减,将导致未来北极熊数量减少30%。但研究人员表示,如果未来能够扭转目前的温室气体排放情况,那么海冰有可能重新再生长。目前是北极海冰衰落的时期,人们必须要为了海冰面积快速回升做出响应。 北极海冰衰退将直接影响北极400万居民,如美国阿拉斯加州的许多人将被迫迁移,格陵兰岛的居民将很难再冰面行走,西伯利亚的居民无法再保障饲养的驯鹿等。事实上,北极冰对全球气候都有巨大的影响,海冰可以反射阳光防止北冰洋吸收热量,格陵兰大的冰川阻止海平面上升有巨大贡献。如果海冰持续消退,北极生态系统无疑将遭受最大打击,大量海象在楚科奇海海岸上岸就是鲜明的例子,生命周期与海冰相关的物种将遭遇严重挑战。 目前距离“北极夏季无冰”还有多远?没人能给出准确答案。不管从政治层面还是技术层面,保住北冰洋夏季的海冰都不会简单。石油天然气巨头们早已对海冰之下的资源虎视眈眈,更容易进入的北极也意味着渔业、旅游业的可能性和更好看的经济数据。新上任的美国总统特朗普对于气候变化的质疑让去年生效的《巴黎气候协议》变数横生,而让海冰重新“结”回来所需要的全球减排力度,却远在巴黎协定之上。即便人来努力减排使北极海冰回来,但其如何工作尚属未知。 (鲁景亮 编译)
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