随着人类继续燃烧化石燃料,地球上微妙的生命平衡正在发生变化。树木也是如此,由于大气中二氧化碳浓度的增加,许多树木生长得更快
但并不是所有的树都有这种反应。特别是桉树;澳大利亚标志性的森林树木—没有从CO₂;正如他们所期望的那样。
为什么不呢?我们今天发表在《自然》杂志上的新研究表明,这归结为对磷的地下争夺,磷是土壤中的一种矿物营养素,对树木生长至关重要。结果表明,在世界某些地区;这意味着土壤中的小虫子“抓住”了它们的磷,使树木的磷含量减少
这对一些森林来说是一个令人担忧的消息,因为根据目前的预测,全球森林增长旨在限制全球变暖造成的损害
我们的研究涉及的内容我们的研究使用了西悉尼大学一项名为“桉树自由空气CO₂;富集”或EucFACE的实验数据。该实验位于悉尼霍克斯伯里区一片有百年历史的坎伯兰平原林地
CO₂;通过计算机被释放到林地中‐;受控系统。然后,科学家们监测对树木、土壤和更广泛的生态系统的影响。在六年多的时间里,CO₂;已提高到2050年左右的预期水平(根据当前一切照旧的排放轨迹)
我们之前的研究发现,在高CO₂;水平。我们怀疑土壤磷的低有效性是原因,并着手对此进行测试
磷对树木生长的光合作用过程至关重要。土壤中的磷是由微生物提供的。这些微生物分解死亡和腐烂的物质,并在这个过程中将磷转化为植物可以用根吸收的形式
大多数澳大利亚土壤天然磷含量较低,因为它们来源于古老的、营养贫乏的岩石。热带和亚热带地区的大多数土壤也是如此。这使得微生物提供的磷服务变得更加重要
我们对生态系统所有部分的磷进行了采样,追踪其从土壤到树木的过程。我们发现在高CO₂;在这种条件下,微生物会保留更多的磷,以帮助自己的新陈代谢。这使得可供树木占用的空间减少
尽管树木试图通过向土壤中释放额外的碳来喂养微生物来“讨价还价”磷,但这种情况还是发生了
此外,树木是磷的大型“回收者”—它们在任何一片叶子掉下来之前都能去除一半的磷。但这仍然不足以支持额外的树木生长
EucFACE旨在预测大气中快速上升的二氧化碳对澳大利亚独特的原生森林的影响为什么这很重要
我们的研究首次表明高CO₂—特别是土壤微生物的作用
这些结果对于预测林地和森林中的土壤磷有效性和植物生产力非常重要,因为CO₂;大气中的水平增加
当前气候预测假设CO₂;将导致全球森林的更多增长。森林是重要的碳“汇”—也就是说,它们从大气中吸收碳。因此,预计森林增长的增加将在一定程度上限制气候变化的影响
如果将我们的结果考虑在内,未来的变暖将高于目前的预测。然而,重要的是要在其他地点和其他树种中验证我们的结果。包括亚马逊雨林在内的海外团队正在进行新的实验,以测试这些发现
重要的是,我们的研究结果并不意味着森林不是重要的碳汇。森林含有大量的碳。避免砍伐森林和种植新森林都是维持和增加碳储量的宝贵手段
我们的研究证明了在种树时考虑土壤的重要性。我们还希望我们的研究能激励人们进一步努力在生态系统中寻找磷,尤其是在磷通常非常有限的热带雨林中
Journal information: Nature
Provided by The Conversation
2024-09-15
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