记者自从中国科学院青藏高原研究所得到消息,在近期的时候,该研究所生态系统格局与过程团队所牵头进行的国际合作研究得出成果,此成果揭示了全球变暖正在致使树木的光合作用跟木质部生长之间出现“步调不一致”的情况,呈现出来的是光合作用启动时间显著早于生长启动时间这种表现。这一现象有着这样的意味,就是当前依据光合作用预测的北半球森林碳汇能力也许被高估了。该成果在北京时间11月21日于国际学术期刊《自然·气候变化》上发表。
变暖加剧木质部生长与光合作用之间的物候不同步示意图
森林被视作陆地上最为重要的“碳库”,传统观念觉得,气候变暖会使植物进行光合作用的时间得到延长,借此进一步增强森林吸收二氧化碳的能力,然而,吸收仅仅是“第一步”,要切实将碳“锁”入树干,关键之处乃在于木质部何时开启生长。
研究团队依据北半球84个样点以及24种针叶树的形成层活动监测数据,对从-4.4℃至18.2℃年均温度梯度上的木质部物候特征展开系统分析,通过与遥感反演的光合物候进行高频比对,得到研究发现,年均温度每升高1℃,光合作用启动日期会提前约4天,然而木质部生长仅仅提前2天,在温暖的温带以及地中海地区,两者启动时间差最大能够达到62天,相较于寒带和高山地区几乎翻倍,这些情况是这样的。于气温升高之际,光合季节得以延长四个月,然而木质部生长季仅仅延长三个月,此二者之间的“时间差”显著地拉长,。
进一步分析表明,木质部要生长,除了春季积温是必需条件外,还得经由冬季充足的低温积累,也就是“冷激”,以此打破休眠状态;冬季温度上升致使冷激不够,树木只能处于“等待”更多热量的状态之中,进而造成生长启动延迟。而光合作用基本不会受到冷激的约束作用,这样一来,便加剧了这种“前后不一致”的现象。更为关键的是,年木材增加量仅仅和生长季的持续时长存在关联,和光合季节的长短没有关联 —— 这表明就算叶片又多运行了一个月,只要木质部停止生长,碳就没办法转化成龙木材。
这一发现表明,现有的、以光合作用作为核心的全球植被模型,或许高估了温暖地区森林的固碳潜力。专家给出建议,未来的气候政策以及碳汇评估,应该把“木质部物候”纳入核心考量范围,在温暖区域进行造林管理时,能够优先选用对冬季低温需求比较低的树种,从而缓解物候不同步可能致使的碳汇潜力有所下降 。
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)