提到亚马逊雨林,人们常称之为“地球之肺”。这个称呼其实不夸张——全世界跨越60%的植被生物量贮存于热带丛林中,它们是陆地生态体系中最主要的“碳堆栈”。但这座堆栈的“储碳长期性”毕竟怎样?碳于此中能逗留多永劫间? 5月13日,中国科学院华南植物园研究员武东海团队结合美国康奈尔年夜学等国际科研机构,于《天然-天气变化》上发表结果,初次体系展现了亚马逊丛林生物量碳周转时间的空间异质性,发明对于流风暴是驱动碳周转空间变化的主导天气因子,其相对于主要性跨越了干旱指标。模子猜测将来年夜气干旱加重及对于流风暴勾当增强将致使亚马逊生物量碳周转加快。 《天然-天气变化》编纂指出,该研究评估了亚马逊丛林生物量碳周转格式,明确了对于流风暴的要害作用。 丛林的碳周转格式 热带丛林贮存了全世界跨越60%的植被生物量,是地球上最主要的陆地碳库。“丛林可否持久不变地接收并贮存二氧化碳,既取决在树木的生长速度,也遭到树木灭亡速度的制约。”论文第一作者兼配合通信作者武东海对于《中国科学报》暗示。 科学上,研究者经常使用“碳周转时间”来权衡这一动态历程——它反应了碳于丛林植被中的平均逗留时间。逗留时间越长,申明丛林的持久碳贮存能力越强;逗留时间越短,象征着碳于丛林中流转越快,固碳的长期性越低。 持久以来,对于热带丛林碳周转时间的研究重要依靠极少量地面不雅测站点。亚马逊丛林面积广漠、生态体系繁杂且区域差异显著,有限的样地数据没法展现年夜标准上的碳周转空间格式和其驱念头制。碳毕竟能于亚马逊丛林中“住”多久?差别区域为什么存于差异?这些问题一直缺少体系熟悉。 针对于这一科学问题,研究团队交融卫星遥感与丛林样地不雅测数据,提出了基在遥感的树木灭亡标准扩大要领,初次展现了亚马逊丛林树木灭亡的空间漫衍特性。于此基础上,他们构建了亚马逊丛林地上生物量碳周转时间的空间漫衍图,并联合可注释呆板进修模子,体系阐发了天气与情况因子对于碳周转时间的影响。 成果显示:亚马逊丛林的碳周转时间于空间上存于显著差异——差别地域的丛林“留住碳”的能力其实不不异。 风暴比干旱更主要 于绘制出碳周转空间漫衍图后,研究团队进一步量化了各天气因子的相对于主要性。一个出乎意料的要害发明浮现出来:对于流风暴是调控亚马逊丛林生物量碳周转时间的最主要天气因子,其相对于孝敬甚至跨越了传统上备受存眷的干旱勒迫。 对于流风暴常陪同短时强降水及强风等猛烈气候历程。当风暴过境时,强风可折断树木,强降水可能致使泥土水份饱及、增长树木倒伏危害,从而直接加重树木灭亡及丛林扰动。这象征着,除了了极度干旱,风暴等极度气候事务一样会经由过程提高树木灭亡率,显著加速丛林碳周转历程,减弱丛林的持久碳贮存能力。 研究进一步使用天气模子对于将来情景举行了猜测。成果显示,到本世纪末:于低排放情景(SSP1-2.6)下,亚马逊丛林平均碳周转时间将缩短约3%;于高排放情景(SSP5-8.5)下,这一数字可达约15%。 也就是说,跟着将来年夜气干旱加重及对于流风暴勾当加强,碳于亚马逊丛林植被中的逗留时间可能进一步缩短,这片“地球之肺”的持久碳贮存能力正面对降落危害。“这一发明拓宽了科学界的熟悉——已往人们多聚焦在干旱对于碳汇的影响,而新的证据注解,对于流风暴等猛烈气候历程一样不成轻忽。”武东海说。 论文配合通信作者、美国康奈尔年夜学副传授徐湘涛指出,该研究结果不仅深化了对于热带丛林碳汇不变性形成机制的理解,也为改良地球体系模子中生物量碳周转历程的参数化方案提供了科学依据,有助在更正确地猜测将来天气变化下热带丛林的碳汇变化。 碳周转研究的新视线 该研究的最年夜挑战于在,怎样降服热带丛林生态体系的繁杂性与区域异质性,将分离的丛林站点不雅测“升标准”到整个亚马逊丛林。“咱们经由过程生态学理论以和多源数据交融要领,有用解决了标准扩大难题。”武东海说。 从要领学上看,这项研究乐成冲破了“丛林站点数据难以支撑年夜标准格式研究”的持久瓶颈。团队基在生态学理论,立异性地将遥感数据与地面样地数据交融,实现了从离散站点到区域持续漫衍的标准超过,为后续近似研究提供了可借鉴的技能路径。 于已经有研究基础上,武东海研究员暗示,下一步将重点存眷中国热带及亚热带丛林的树木灭亡和碳周转格式,并探究其驱动历程。这将为我国生态恢复计划中的丛林生态体系恢复与治理提供理论及数据支撑,助力实现“双碳”方针。 从亚马逊到中国,从样方不雅测到区域格式,这项研究让咱们离读懂中国丛林的碳周转格式又近了一步。这些研究成果也于提示咱们:应答天气变化,每一一场风暴、每一一度升温,都于悄然改写热带丛林贮存碳的能力。 相干论文信息:https://doi.org/10.1038/s41558-026-02639-4
武东海(左六)与团队成员合影。受访者供图
中国科学院华南植物园的科研职员于亚马逊热带雨林考查。葛学军 摄
秘鲁伊基托斯热带雨林植物的巨年夜板根。颜海飞 摄