热带森林对季节性干旱的抵御能力与养分供应有关

Tropical forests are highly productive ecosystems, accounting for nearly half of the global forest carbon sink. If tropical forests can no longer remove carbon dioxide from the atmosphere, the effects of climate change may become even more severe.

热带森林是生产力很高的生态系统,占全球森林碳汇的近一半。如果热带森林不能再清除大气中的二氧化碳,气候变化的影响可能会变得更加严重

近年来,人们发现这些森林的营养物质越来越有限,这可能会影响它们对季节性干旱的抵御能力以及从大气中清除二氧化碳的速度

为了对此进行调查,Gö大学领导的一个国际研究小组;廷根在乌干达的布东戈森林建立了非洲第一个大规模氮磷钾添加实验。他们的研究表明,即使在极度干旱的条件下,增加某些营养物质的可用性也有可能维持这些森林的生产力;这种情况已经在世界大部分地区普遍存在。研究结果发表在《自然地球科学》杂志上

研究人员调查了营养物质如何控制森林地面落叶的产生。植物叶片在光合作用以制造自己的食物时,会主动从大气中去除人类产生的二氧化碳。这一过程会导致碳在植物的木材或叶片中积累。然而,在干旱条件下,大多数树木的反应是落叶,这降低了大气中碳的去除率

如果干旱持续很长一段时间,最终整个植物都会死亡。然而,研究人员特别发现,对于缺钾的树木来说,在干旱期增加这种营养素的可用性会将大多数叶片脱落的时间推迟四周

为了克服低钾水平,树木在脱落之前将垂死叶子中的钾重新分配给植物的其他部分。主要作者来自Gö大学的Raphael Manu博士;廷根解释道,“低钾和低磷的可用性会使这一重要的热带森林生态系统更容易受到干旱和低效碳汇的影响。”

在干旱条件下,钾有助于植物有效调节表皮中的微小孔隙,而磷在保护植物体内的水分方面发挥着重要作用。这就解释了为什么当未来天气变得更干燥时,这两种营养素如此重要

Gö大学的Edzo Veldkamp教授;廷根补充道:“这是我们第一次通过实验将土壤养分的可用性与热带森林的季节性干旱反应联系起来。”