中新網北京11月21日電 (記者 孫自法)中國科學院青藏高原研究所11月21日發布消息說,該所生態系統格局與過程團隊領銜15個國家50余名科學家合作完成的一項氣候變化研究揭示,全球變暖正導致樹木的光合作用與木質部生長之間出現“步調不一致”。
研究團隊表示,這一“時間差”主要表現為光合作用啟動時間明顯早于生長啟動時間。該現象意味著,當前基于光合作用預測的北半球森林碳匯能力可能被高估。
全球變暖加劇木質部生長與光合作用之間物候不同步的示意圖。中國科學院青藏高原研究所 供圖這項重要研究成果論文,北京時間當天傍晚在國際專業學術期刊《自然-氣候變化》在線發表。
論文第一作者、中國科學院青藏高原研究所李曉霞副研究員表示,此次研究發現提示,現有以光合作用為核心的全球植被模型,可能高估了溫暖地區森林的固碳潛力。
論文通訊作者、中國科學院青藏高原研究所梁爾源研究員呼吁,未來氣候政策與碳匯評估應將“木質部物候”納入核心考量。他建議溫暖區域在造林管理中優先選用對冬季低溫需求較低的樹種,以緩解物候不同步可能導致的碳匯潛力下降。
梁爾源指出,森林被視為陸地最重要的“碳庫”,傳統觀點認為,氣候變暖會延長植物的光合作用時間,進而增強森林吸收二氧化碳的能力。然而,該吸收只是“第一步”,要把碳真正“鎖”進樹干,關鍵在于木質部何時啟動生長。
李曉霞介紹說,本項研究基于北半球84個樣點、24種針葉樹的形成層活動監測數據,研究團隊對從-4.4℃到18.2℃年均溫度梯度上的木質部物候特征進行系統分析,通過與遙感反演的光合物候高頻比對研究發現:年均溫度每升高1℃,光合作用啟動日期提前約4天,而木質部生長僅提前2天;在溫暖的溫帶和地中海地區,兩者啟動時間差最大可達62天,幾乎是寒帶和高山地區兩倍,表明光合作用與木質部生長之間的“時間差”隨溫度升高顯著拉大。
研究團隊進一步開展模型分析表明,木質部生長除了需要春季積溫,還必須經過冬季足夠的低溫積累,即“冷激”來打破休眠;冬季升溫使冷激不足,樹木只能“等待”更多熱量,導致生長啟動滯后,而光合作用幾乎不受冷激限制,從而加劇了這種“步調不一致”的現象。
其中更為關鍵的是,年木材增量只與木質部生長季長度相關,與光合季節長短無關,這也意味著,森林中即便葉片多“工作”一個月,只要木質部停止生長,碳也無法轉化為木材。(完)