中新網(wǎng)北京11月21日電 (記者 孫自法)中國科學(xué)院青藏高原研究所11月21日發(fā)布消息說，該所生態(tài)系統(tǒng)格局與過程團隊領(lǐng)銜15個國家50余名科學(xué)家合作完成的一項氣候變化研究揭示，全球變暖正導(dǎo)致樹木的光合作用與木質(zhì)部生長之間出現(xiàn)“步調(diào)不一致”。
研究團隊表示，這一“時間差”主要表現(xiàn)為光合作用啟動時間明顯早于生長啟動時間。該現(xiàn)象意味著，當前基于光合作用預(yù)測的北半球森林碳匯能力可能被高估。
全球變暖加劇木質(zhì)部生長與光合作用之間物候不同步的示意圖。中國科學(xué)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(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-氣候變化》在線發(fā)表。
論文第一作者、中國科學(xué)院青藏高原研究所李曉霞副研究員表示，此次研究發(fā)現(xiàn)提示，現(xiàn)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(qū)森林的固碳潛力。
論文通訊作者、中國科學(xué)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(yīng)將“木質(zhì)部物候”納入核心考量。他建議溫暖區(qū)域在造林管理中優(yōu)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(dǎo)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(tǒng)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(guān)鍵在于木質(zhì)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(jiān)測數(shù)據(jù)，研究團隊對從-4.4℃到18.2℃年均溫度梯度上的木質(zhì)部物候特征進行系統(tǒng)分析，通過與遙感反演的光合物候高頻比對研究發(fā)現(xiàn)：年均溫度每升高1℃，光合作用啟動日期提前約4天，而木質(zhì)部生長僅提前2天；在溫暖的溫帶和地中海地區(qū)，兩者啟動時間差最大可達62天，幾乎是寒帶和高山地區(qū)兩倍，表明光合作用與木質(zhì)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(zhì)部生長除了需要春季積溫，還必須經(jīng)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(dǎo)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(diào)不一致”的現(xiàn)象。
其中更為關(guān)鍵的是，年木材增量只與木質(zhì)部生長季長度相關(guān)，與光合季節(jié)長短無關(guān)，這也意味著，森林中即便葉片多“工作”一個月，只要木質(zhì)部停止生長，碳也無法轉(zhuǎn)化為木材。(完)