《科学》新研究称 草原或可为人类应对气候变化问题提供缓冲

植物每年吸收大约四分之一的人类碳排放量，在应对气候变化问题上，其为人类提供了缓冲。但据去年11月英国《自然·通讯》发表的一项国际研究成果称，植物释放出的二氧化碳比人们预计的多30%，且随着全球变暖的加剧，植物通过光合作用吸收并转化二氧化碳的能力受到削弱。

那么，随着大气中二氧化碳含量的增加，植物的生长以及吸碳表现是否会有所变化？

据悉，地球的植物分为两大组：一组称为碳三植物（如小麦、大豆、棉花等），由其二氧化碳同化的最初产物为三碳化合物3-磷酸甘油酸而得名，约占所有植物物种的97%；另一组二氧化碳同化的最初产物是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸，称为碳四植物（如玉米、甘蔗等），主要起源于干旱热带地区。在二氧化碳浓度低的情况下，碳三植物由于二氧化碳补偿点较高，不如碳四植物容易存活。科学家们原先估计，随着大气中二氧化碳含量增加，碳三植物会茁壮成长、扩大植被面积，而碳四植物不会。因此，生态学领域将大部分研究精力投注于能够大量吸收大气中二氧化碳的森林（碳三植物的集合）之上，并预测其面积会随着二氧化碳浓度上升而大幅扩张。

但研究数据表明事实并非如此。《科学》杂志20日发布了美国明尼苏达州一项长期生态田间试验研究成果，称暴露于较高二氧化碳浓度环境中的碳三植物，其生长速率仅会在最初的几年里有所增加，而后会因氮、磷等营养物质供应有限而受阻；并且，在15至20年后，情况将会反转——原先不被科学家们看好的碳四植物会更快生长。虽然关注植物在二氧化碳浓度相对较高环境中表现变化的长期试验寥寥无几，但已有数据显示，存活于双倍二氧化碳浓度环境中的碳四植物（温暖干燥气候带的草原）在最初12年中生长无甚变化，却在接下来8年里表现优异。

植物以意想不到的方式对大气中二氧化碳的增加做出反应，或许由于其光合作用中的必需营养物质之一的氮的含量的增加，而科学家们尚未确定是生态环境中二氧化碳含量的增加，或土壤微生物成分的变化导致了这一反应。但能够预见的是，该试验数据显示出温暖干燥气候带草原在全球变暖的大环境中起到缓冲作用的巨大潜力，将对人类如何规划全球草原的保护及恢复等产生深远的影响。《自然》网站19日发文称“光合作用不等于生长”，以往仅重视森林等碳三植物（因预测其会随光合作用增加而加速生长）的局面或将有所改变。据悉，草原是地球上分布最广的植被类型，分为热带草原、温带草原等多种，覆盖了30%到40%的土地，尤其中国是世界上草原资源最丰富的国家之一。

另外，该试验也提醒科学家们关注研究中的时间维度——无论是应对气候变化，还是规划未来农作物种植生产，抑或是考虑生态系统相关的其他问题时，都应将时间周期纳入考虑。现时，科学家们并不清楚在人类应对气候变化问题时，植物的缓冲作用还能保持多久，但至少，人类可以在眼下或短期的效率之外，对较长周期内效益保持等问题多作考量，提出相关倡议及规划时也适当调整预测模型、放远眼光。

（原标题：《科学》新研究称 草原或可为人类应对气候变化问题提供缓冲 全球变暖加速温暖干燥气候带草原生长）