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温带树木中气候驱动的碳捕获增加会导致秋叶凋落提前

温带树木中气候驱动的碳捕获增加会导致秋叶凋落提前

温带树木中气候驱动的碳捕获增加会导致秋叶凋落提前(Image: Adobe Stock)

(神秘的地球uux.cn报道)据EurekAlert!:几十年来,科学家们预计,在气候持续变化的情况下,温带树木的叶子凋落时间会越来越晚。早期的观察结果支持这种理念,因为近几十年来的气候变暖导致树叶留在树上的时间较久,令生长季节变长,而这有可能帮助延缓气候改变的速度。然而,如今对欧洲树木进行的一项大规模研究表明,这种趋势已开始转变;实际上,随着这些树木的产力增高,树叶可能会开始提前凋落。这些结果是以日益增多的证据为基础的,即植物生长受到树木组织使用和储存碳的能力限制。

尽管温带树木生长季节长度的变化会极大地影响全球的碳平衡,但由于对秋叶老化的环境驱动因素了解甚少,未来的生长季变化轨迹仍存在高度的不确定性。温带地区生长季结束时的秋叶凋落是对应激因子(如极冷温度)的一种适应反应。一个常见的相关假设是,缓和某些应激因子(如气候变暖)会使树叶保留时间延长,并通过光合作用来固定更多的大气中的碳。然而,光合作用在控制树叶衰老时间中的作用尚未在树木中得到广泛测试。

为此,Deborah Zani和同事使用了从1948年至2015年对中欧主要树种的长期观察数据,以及用来改变树木碳摄取的实验设计,旨在评估对树叶衰老的有关影响。他们的数据显示,总体而言,由于二氧化碳、温度或光照水平升高,春夏季生长季节产力的提高可导致树叶衰老提前(而非延后)。这可能是因为树根和树干在某一时间点会停止使用或存储由树叶捕获的碳,从而令保留树叶的成本高昂。作者用他们的观察结果建立了一个模型,其目的是在气候变化一切如常情况下改善对秋叶老化的预测。

该模型预测,在本世纪余下的时间内,秋叶凋落的速度可能会略微提前而非延后。他们写道,这些结果“大大降低了我们对生长季延长会增加森林季节性碳吸收程度的期望,尽管这种模式在其它类型森林中的普遍性仍属未知。”他们指出,下一个重要的研究方法是在地球系统和植被模型中对这种生长季长度实施约束,因为这些模型目前在预测植物对二氧化碳的季节性摄取时并未考虑这些动态变化。

一则相关的《视角》更详细地讨论了这些结果。




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