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方精云院士团队在PNAS上撰文,提出气候变化促进森林生长的直接证据

时间:2014-06-23 10:39:06点击率:151

北半球陆地生态系统是一个显著的大气CO2之汇。植被恢复和气候变化导致的植被生长增加被认为是陆地碳汇的两个主要因素。同时,气候变化对植被生长的影响存在正负两种不同的观点。因此,辨识气候变化对植被生长的影响及其对碳汇的相对贡献成为全球气候变化领域中广泛关注的问题,阐明这一问题对制订相关的植被管理和气候变化政策意义重大。以往研究者们虽然对这一问题进行了研究,但至今尚不明确,更是缺乏来自大范围、长时间尺度实测数据的直接支持。

最近,我实验室方精云领导的研究团队发展了一种巧妙的方法,并利用具有完整龄级结构数据的日本森林资源清查资料成功地开展了这项研究,其研究结果以《环境变化促进森林生长的证据》 (Evidence for environmentally enhanced forest growth)为题,在线发表在PNAS杂志上(www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1402333111)。

在这一研究中,方精云等首先提出一种概念模型及其计算体系。其核心是,在外界因素对森林系统未有较大干扰时,同一类型同一年龄的森林在不同时期应具有相同的生长量;如果生长量有变化,则这种变化应由环境变化所引起:生长量如有增加则说明环境变化促进植物生长,反之抑制生长。在此基础上,他们利用6个森林资源清查时期(1980-2005年)的龄级和生物量密度数据,研究了全日本4种主要森林类型25年间的生长量变化,发现在过去的25年中,环境变化(主要包括CO2浓度、氮沉降、温度和降水量)显著增加了这4种森林类型的生长,平均增加4.0∼7.7 吨碳/公顷,占森林生物量碳汇的 8.4–21.6%。在这四类环境因子中,CO2浓度增加是最主要的原因。研究还发现,森林生长对环境变化的响应随森林类型和年龄的变化而不同。

在日本4种森林类型中,环境因素导致生物量变化随不同龄级的变化

方精云团队长期从事陆地生态系统碳收支和生物多样性的研究,曾多次在Science、Nature以及PNAS上发表论文。2013年初,其团队以“中国植物多样性格局与成因”为主题,由13篇原始论文组成的系列研究发表在Ecography上,深入系统地研究了中国植物群落多样性的分布格局及其形成机制、检验和发展了多个生物多样性大尺度格局的理论。前不久,他们提出了一种如何分离面积变化和森林生长变化对森林碳源汇相对贡献的定量方法,解决了学术界多年未解决的问题,并据此研究了东亚地区森林碳源汇的相对贡献(见Fang et al. 2014, Global Change Biology, 20: 2019–2030)。

该研究获得国家自然科学基金创新群体和科技部全球气候变化重大计划的支持。
全文参见:Fang JY et al. 2014. Evidence for environmentally enhanced forest growth. PNAS, www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1402333111/-/DCSupplemental.

本文来自北大新闻网

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