热带森林生态系统吸收并储存大量的二氧化碳，是全球碳循环的重要组成部分。但是，尚不确定物种丰富度高或低的森林之间这些森林吸收和储存碳的能力有多少不同。新的国际应用系统分析研究所（IIASA）的研究阐明了这个问题，旨在增强我们预测全球碳汇时热带生态系统强度的能力。
这项新研究的作者发表在了今天的《科学报告》（2020年3月19日）中，研究了热带生态系统功能和相关的生态系统服务（包括碳固存）所需的物种数量，以预测未来影响气候系统碳储量的气候变化。可能通过增加温室气体排放来引发进一步的气候变化。重要的是，我们能够构建现实的情景，说明热带生态系统如何发挥作用，以帮助改善当前的保护和管理策略，以便它们可以在未来继续提供有价值的服务。
“我们想找出我们需要知道多少细节，以便就热带碳汇的强度做出有效的假设，换句话说，热带植被实际上固存了多少碳？此外，我们想知道是否是生物因素，即负责从大气中捕获更多或更少碳的植物物种之间的差异； IIASA生态系统服务与管理，演化与生态计划的博士后研究员Florian Hofhansl解释说，“如果差异是由于非生物或本地环境因素（例如土壤性质）造成的，它们也会影响热带生态系统中的碳汇强度，” 。
根据研究人员的说法，由于生态位的互补性和某些物种对特定条件的偏好，人们普遍认为，更多的无性群落更有效地捕获了可用资源。结果表明，非生物和生物因素实际上相互影响，可以根据其他资源（如水和养分）的可用性来确定生态系统可以存储多少碳。这表明需要考虑多个相互关联的因素，才能得出对未来生态系统碳汇强度的合理预测。
根据统计路径建模进行的分析表明，除了温度和降雨等气候因素外，土壤质地和化学因素也是热带植物群落组成的重要控制因素，因为它们会影响水和养分的资源利用率。
在这方面，该研究专门研究了树木，棕榈树和藤本植物（使用树木和其他植物爬到树冠上的长茎木本藤本植物）之间的差异。由于其生态策略的差异，这些组的碳存储量各不相同。例如，藤本植物的生长速度相对较快，并试图到达树冠以到达日光下，但不会像树茎那样储存足够的碳以达到树冠中相同的高度。反过来，手掌大多留在地下层。分析进一步表明，在具有高容重和低磷有效性的土壤上，棕榈更为丰富，而在密度相对较低，具有高水分利用率的土壤上发现了某些树种，这导致了整个景观中植物群落组成的差异。此外，与土壤水和养分供应充足的地区相比，资源较少的地区拥有较少的永久植物群落。
然而，传统的关于全球变化对热带森林影响的大规模预测通常忽略了触发植物群落组成差异的潜在因素，因此，当前大多数应用的方法都无法准确地代表关键的生态系统过程，例如植被碳储量。这主要是因为遥感技术通常会在较大的空间区域内进行整合，从而平均局部景观的动态性，而植被模型通常会忽略不同植物群落对气候因素的可变响应。作者说，他们的研究结果可用于改善当前的植被模型，从而使科学家能够完善对未来气候变化情景下热带森林生态系统功能的预测。
霍夫汉斯说：“如果我们了解生态系统的复杂性以及这对大气反馈的意义（例如温室气体的排放进一步加剧全球变暖），我们只能得出正确的结论，并提供有关碳储存量的未来预测。” 。“我们的分析强调，从多种科学学科中传播知识非常重要，例如植物学（识别物种），植物生态学（识别功能策略）和地质学（识别土壤类型的差异）。所有这些都将决定植被固存了多少碳，还有多少碳将保留在大气中，从而进一步使气候系统升温。”他总结道。
参考：Florian Hofhansl，EduardoChacón-Madrigal，Lucia Fuchslueger，Daniel Jenking，Albert Morera-Beita，Christoph Plutzar，Fernando Silla，Kelly M.Andersen，David M. Buchs， Stefan Dullinger，Konrad Fiedler，Oskar Franklin，Peter Hietz，Werner Huber，Carlos A.Quesada，Anja Rammig，Franziska Schrodt，Andrea G.Vincent，Anton Weissenhofer和Wolfgang Wanek，2020年3月19日。科学报告。DOI：
10.1038 / s41598-020-61868-5
