植物或許并不喜歡全球變暖
不夸張地說,迄今為止,氣候變化所帶來的后果似乎都是具有破壞性的。人們很難認(rèn)為日益上升的海平面、日益增多的旱災(zāi)和野火以及缺乏的水資源供應(yīng)、更加酸化的海水具有積極的作用。但是對于構(gòu)成人類食物供應(yīng)基礎(chǔ)的植物來說,有一種說法認(rèn)為,全球暖化以及溫室氣體增多可能并不是壞事。
一般認(rèn)為,二氧化碳,畢竟對植物進(jìn)行光合作用,獲得營養(yǎng)具有至關(guān)重要的作用,同時由于冬天氣候更加溫和,時長更長,植物獲得了更長的生長期。因此,擁有更多的食物以及更充足的時間去享受蔬菜,似乎十分不賴。
但是事實(shí)遠(yuǎn)比這復(fù)雜:“大自然中有著復(fù)雜、廣闊而又強(qiáng)大的互動關(guān)系?!笨死锼?菲爾德(Chris Field)這樣說道,他是斯坦福大學(xué)卡內(nèi)基全球生態(tài)學(xué)中心的負(fù)責(zé)人,“只根據(jù)單方面因素就下如此明確的結(jié)論,是十分冒險的?!?/P>
支持上述主張的最新證據(jù)是刊登在《森林生態(tài)與管理》上。在這一研究中,芬蘭研究者分析了當(dāng)植物生長期增長之后,北方森林對外部生存條件變化之后的反應(yīng)。該研究第一作者,赫爾辛基大學(xué)教授安娜?庫帕里寧(Anna Kuparinen)認(rèn)為,在現(xiàn)在的氣候條件下,生長在歐洲最北部的松樹以及白樺樹發(fā)育遲緩,一部分原因是相比南方的同類樹來說,它們每年的生長期要短的多,同時他們甚至自身形成一種物理機(jī)制來對抗嚴(yán)寒天氣?!笆聦?shí)上,在霜降來臨之前,它們已經(jīng)停止了生長?!?/P>
研究者表示,如果霜降期來的晚,松樹和白樺樹不能在一夜之間形成這種物理機(jī)制?!艾F(xiàn)在的森林不會在頃刻之間長高長粗,但是最終樹木會對外界環(huán)境改變做出反應(yīng)。”她這樣解釋,“但原則上這個適應(yīng)過程需要很長的時間,樹木進(jìn)化的速度比氣候變化的速度要慢?!边@樣一來,氣候變化不會對樹木帶來任何害處。
長期以來模擬研究以及實(shí)驗(yàn)揭示出,氣候與植物之間存在著十分復(fù)雜的關(guān)系。比如在溫室中進(jìn)行模擬,當(dāng)科學(xué)家將溫室中二氧化碳含量加倍時,麥子和大豆植物從體型上會增長20?40%,但是在真實(shí)生存條件下,一切遠(yuǎn)不止這么簡單。開放式空氣二氧化碳濃縮項(xiàng)目(FACE項(xiàng)目)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),檢測者將二氧化碳注入試驗(yàn)田和森林的空氣中,結(jié)果顯示有些植物確實(shí)在個頭上有所增長。
菲爾德表示:“但是這并不代表個頭增長的植物就是你所希望的那種植物?!倍趴舜髮W(xué)也參與了這一項(xiàng)目,在那里結(jié)果顯示:“松樹生長的很快,但是毒常春藤生長的更快,受益更大。在我們所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中,對碳濃縮環(huán)境最敏感的是植物種子?!?/P>
大衛(wèi)?羅貝爾(David Lobell)是菲爾德在斯坦福的同事,兩人曾攜手發(fā)表了2007年植物與氣候互動研究的研究回顧。羅貝爾表示:“顯然有足夠的證據(jù)可以表明二氧化碳有利于植物生長,但是植物從中受益多少,卻頗具爭議?!?/P>
關(guān)于此,有一個原因就是植物健康生長過程中,不僅取決于二氧化碳,同時也依賴于水和其他營養(yǎng)成分。只有二氧化碳增多,其他各種營養(yǎng)成分沒有變化,那么植物形體可能會有所增加,但是相對來說其他營養(yǎng)不足,意味著昆蟲要吃掉多余的植物來保證整株植物的健康發(fā)育。
一些FACE項(xiàng)目進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),分析了雨水和營養(yǎng)成分變化對植物的影響,發(fā)現(xiàn)“令人驚訝的是,當(dāng)某一因素變化和整體因素都變化時,對植物的影響大有不同,由此可見,各個因素之間有著復(fù)雜的互動關(guān)系?!?/P>
毋庸置疑,氣候變化將給世界不同地方帶來不同的影響。羅貝爾這樣說:“在北方,植物生長期將會大大延長?!比绻姨m學(xué)者的研究結(jié)果被證實(shí)可信,那么氣候變化對森林會有影響,但可能會益于農(nóng)作物生長,因?yàn)槿藗兛梢赃x擇適合在夏天生長的農(nóng)作物種子。但是“在干旱的熱帶地區(qū),植物生長將會受到水源短缺的限制,頻頻發(fā)生的旱災(zāi)有百害而無一利,而全球大部分地方,在氣候上已經(jīng)達(dá)到了植物生長所需要的溫暖程度?!?/P>
一般來說,植物會根據(jù)氣候變化進(jìn)行遷移,但是正如庫帕里寧及其同事最近指出的,這種遷移相比氣候變化要慢得多。“總的來說,現(xiàn)在我們對植物的物理遷移機(jī)制知之甚少?!狈茽柕卤硎荆F(xiàn)在的預(yù)測都是建立在前人研究的基礎(chǔ)上,但是我們自己所建立的生態(tài)模型還不適用于現(xiàn)代的,人類主宰的環(huán)境。
簡而言之,菲爾德說:“我們已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究,深入探討了在氣候變遷條件下,植物將會如何應(yīng)對。”但是還有很多未知元素等待他和其同仁去探索,這也意味著現(xiàn)今所下的任何關(guān)于氣候變化對植物有利還是有害的簡單結(jié)論都是十分不成熟的。
編輯:Aggie