在本周發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇論文中，一組科學(xué)家說，在一些熱帶雨林中，一組生長(zhǎng)快、壽命長(zhǎng)、繁殖慢的樹木占了生物量和碳儲(chǔ)存的大部分。這些被稱為長(zhǎng)壽先鋒樹的樹木在碳儲(chǔ)存方面發(fā)揮的作用比以前想象的要大得多。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于將森林保護(hù)作為應(yīng)對(duì)氣候變化的戰(zhàn)略。
德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校綜合生物學(xué)助理教授、這項(xiàng)研究的首席研究員卡羅琳法瑞爾(Caroline Farrier)說：“人們一直在爭(zhēng)論，這些歷史悠久的先驅(qū)是否為碳儲(chǔ)存做出了長(zhǎng)期貢獻(xiàn)?！薄拔覀凅@訝地發(fā)現(xiàn)他們做到了?！?
目前還不清楚熱帶雨林能在多大程度上吸收大氣中燃燒化石燃料產(chǎn)生的過量二氧化碳。然而，這項(xiàng)新的研究為不同樹種在碳儲(chǔ)存中的作用提供了見解。
利用從巴拿馬熱帶雨林收集的30多年數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了樹木的一些關(guān)鍵特征，將這些特征整合到與氣候變化相關(guān)的計(jì)算機(jī)模型中，將提高模型的準(zhǔn)確性。利用該團(tuán)隊(duì)的改進(jìn)模型，科學(xué)家們計(jì)劃開始回答關(guān)于隨著時(shí)間的推移促進(jìn)森林組成的因素和影響碳儲(chǔ)存的因素的問題。
大多數(shù)現(xiàn)有的地球系統(tǒng)模型(包括政府間氣候變化專門委員會(huì)使用的模型)，包括政府間氣候變化專門委員會(huì)的模型，代表森林中的樹木，基本相同。
“這項(xiàng)分析表明，這對(duì)熱帶森林來(lái)說還不夠好，并提供了一條前進(jìn)的道路，”Farrior說。“我們表明，熱帶森林物種生長(zhǎng)、存活和繁殖的變化對(duì)預(yù)測(cè)森林碳儲(chǔ)量非常重要。”
該項(xiàng)目由德國(guó)哈利-耶拿-萊比錫綜合生物多樣性研究中心(iDiv)的研究員NadjaRger領(lǐng)導(dǎo)。
除了長(zhǎng)壽先驅(qū)的發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，熱帶森林的組成取決于每個(gè)樹種如何平衡兩種不同的權(quán)衡：生長(zhǎng)和生存(例如，一棵樹可能會(huì)生長(zhǎng))。但英年早逝)以及身高和繁殖(另一個(gè)可能長(zhǎng)得高但繁殖悠閑)。根據(jù)每個(gè)物種沿著這兩個(gè)不同軸的落點(diǎn)，在圖表上繪制成一個(gè)點(diǎn)，這使得科學(xué)家們有了一個(gè)比以前的模型更復(fù)雜、更精確的模型，以前的模型通常只關(guān)注這兩個(gè)權(quán)衡中的第一個(gè)，或者通過參數(shù)化以不同的方式對(duì)它們進(jìn)行分組。
Farrior說：“真正認(rèn)識(shí)到高度和繁殖之間存在第二種妥協(xié)，這在生物學(xué)上是一件大事，這在古代森林中非常重要。”
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，巴拿馬運(yùn)河中部巴羅科羅拉多島上近300種獨(dú)特的樹種可以用5個(gè)功能群來(lái)表示，仍然可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)樹木的組成和森林生物量隨時(shí)間的變化。
未來(lái)幾十年無(wú)法直接驗(yàn)證森林模型的預(yù)測(cè)。因此，研究人員做了第二件好事：他們用20世紀(jì)80年代在巴拿馬遺址收集的森林組成數(shù)據(jù)種植了該模型，然后將該模型向前運(yùn)行，以表明該模型準(zhǔn)確地代表了從那時(shí)到現(xiàn)在的變化。這就叫“隱蔽廣播”。
接下來(lái)，他們計(jì)劃探索全球變暖如何使具有某些特征的樹木比其他樹木受益更多，從而改變森林組成和森林的碳儲(chǔ)存潛力。
"氣候預(yù)測(cè)中最大的未知數(shù)之一是：樹木會(huì)做什么？"士兵說。“如果我們想準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣候?qū)⑷绾巫兓⒐芾砩?，我們真的需要解決這個(gè)問題。目前，他們正在吸收我們產(chǎn)生的多余碳，并延緩氣候變化，但他們會(huì)繼續(xù)這樣做嗎？”
這篇論文的其他合著者是芝加哥自然歷史博物館和莫頓植物園的理查德康迪特。巴拿馬的史密森尼熱帶研究所(STRI)和英國(guó)斯特林大學(xué)的黛西登特；克萊姆森大學(xué)的薩拉德瓦爾特；加州大學(xué)洛杉磯分校的STRI和斯蒂芬哈伯爾；蓋恩斯維爾佛羅里達(dá)大學(xué)的杰里米利希斯坦；STRI、巴拿馬和巴拿馬城市研究和科學(xué)研究所的奧馬爾洛佩斯；以及德國(guó)萊比錫大學(xué)的克里斯蒂安沃斯和馬克斯普朗克生物地球化學(xué)研究所的伊迪夫。
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