地球绿化临近极限

图片来源：CC0 Public Domain

植物生长时，会从空气中吸收二氧化碳并将其“固定”在枝干和根茎中。2020年12月10日刊载于《科学》的一篇文章指出，世界范围内，二氧化碳的这种施肥效应正在减弱；这篇文章由CSIC在CREAF的Josep Pe?uelas教授，研究员Jordi Sardans和Marcos Fernández以及南京大学的Yongguan Zhang教授合著。这支国际团队的研究显示，自1982年以来，水和营养物质的减少导致(二氧化碳的)施肥效应衰减了50%。

图片来源：Pixabay

Josep Pe?uelas教授解释道，“这不难理解，(因为)植物生长不仅需要二氧化碳，也离不开水和营养物质。尽管二氧化碳增加了，但水和营养物质却没有同步增加，因此植物无法利用多余的二氧化碳。”事实上，Pe?uelas教授曾在三年前发表于《自然·生态学与进化》中的一篇文章中警告过，由于许多因素的限制，二氧化碳的施肥效应不会一直增加，植物也不可能无限生长。

二氧化碳的施肥能力减弱会对碳循环和气候造成严重的影响。过去数十年间，森林享受着二氧化碳(增加)带来的福利，得以吸收成吨计的二氧化碳用于光合作用和生长。事实上，这一过程曾一度降低了大气中二氧化碳的累积——不过这就要结束了。Josep Pe?uelas警告称，“这些史无前例的结果表明，植物对碳的吸收即将饱和。这将对气候产生极为严重的影响，人类必须考虑全球范围的、能够应对潜在气候变化的缓解措施和政策。随着自然固碳能力的减弱，未来社会将更加依赖于遏制温室气体排放的政策。”

图片来源：Pixabay

这篇发表于《科学》的研究综合了卫星、大气、生态系统和建模信息，也显示出近红外和荧光传感器在测量植被生长活动方面的重要应用价值。

更少的水和营养物质

上述研究表明，水和营养物质的缺乏导致二氧化碳对植物的施肥作用减弱。该团队综合了过去40余年从数百片森林获得的数据得出了这一结论。文章第一作者，研究员Songhan Wang解释称，“这些数据显示，树叶中包含氮和磷在内的必需营养素的浓度，自1990年以来就大幅降低。”

该团队还发现，供水量和供水时间的变化在该现象中起到了关键作用。研究员Yongguan Zhang解释道，“植物生长不仅在干旱时期会变慢，雨季变化时也会减慢，而气候变化会导致雨季变化的频率增加。”

翻译：张宇哲

审校：董子晨曦

引进来源：西班牙国家研究委员会(CSIC)