http://china.chemnet.com/ 2020-12-14 11:00:06 中國科學報
12月11日,《科學》在線發(fā)表了南京大學研究團隊聯(lián)合國外科學家在全球變化和陸地碳循環(huán)領域取得的重要進展。研究發(fā)現(xiàn),全球陸地生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳(CO2)施肥效應近40年來呈現(xiàn)顯著的下降趨勢,而養(yǎng)分和土壤水分供應狀況的變化可能是CO2施肥效應下降的原因之一。
工業(yè)革命以來,人類活動造成大氣中CO2的濃度持續(xù)上升。CO2濃度的不斷增加,在通過溫室效應導致全球變暖的同時,也提高了植被的光合作用速率(即CO2施肥效應),增加了陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣CO2的能力(即碳匯能力),從而減緩全球變暖的速率。在全球尺度定量評估CO2施肥效應,并分析其時空變化格局,有助于準確評估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力及其變化趨勢。
論文通訊作者、南京大學國際地球系統(tǒng)科學研究所教授張永光介紹,該研究首先基于系列衛(wèi)星傳感器的觀測數(shù)據(jù),得到了1982~2015年全球新型植被指數(shù)數(shù)據(jù),驗證其作為全球植被總初級生產(chǎn)力(GPP)指示器的可行性。
在此基礎上,研究人員利用全球植被CO2施肥效應的檢測—歸因模型,揭示了近40年全球CO2施肥效應的時空變化特征。研究人員還結(jié)合歐洲地區(qū)葉片氮磷觀測和全球陸地水儲量等遙感數(shù)據(jù),總結(jié)出了導致這些變化的可能原因。
研究表明,全球CO2施肥效應在近40年呈現(xiàn)顯著的下降趨勢,2001~2015年的全球CO2施肥效應比1982~1996年顯著降低。而且,全球超過70%~80%的陸地植被區(qū)域CO2施肥效應呈現(xiàn)下降趨勢,歐洲、西伯利亞、南美洲、非洲大部以及澳大利亞西部地區(qū)尤為明顯,但少部分地區(qū)CO2施肥效應存在上升趨勢,例如東南亞部分地區(qū)和澳大利亞東部地區(qū)。
進一步研究發(fā)現(xiàn),歐洲植被葉片氮和磷濃度有顯著的下降趨勢,葉片氮和磷濃度的變化顯著影響CO2施肥效應的變化趨勢。
同時,遙感GPP對水分供應的敏感性顯著增強,表明植被對水分脅迫的響應更為敏感,水分供應狀況的變化也可能是CO2施肥效應下降的原因之一。
專家認為,該研究成果對深入理解全球變化背景下陸地生態(tài)系統(tǒng)的響應機制、更準確估算全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支及預測未來氣候變暖速率均具有十分重要的意義。
相關論文信息:
https://doi.org/10.1126/science.abb7772(化工網(wǎng))