2017年3月7日

研究人員使用公開的1981年至2013年植被綠度（一個植物生產(chǎn)力指標）遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行分析。然后，將這些數(shù)據(jù)與氣候和實測降水數(shù)據(jù)集結果相結合，根據(jù)其特性，對美國草原進行不同區(qū)域的劃分。

　　一項表明大氣干旱度對美國草原生產(chǎn)力影響超過降雨量的新研究結果，可能對預測氣候變暖對植物產(chǎn)生影響具有重要意義。斯坦福大學和哥倫比亞大學科學家們基于33年的氣候和植被衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對干旱條件下植物進行水和二氧化碳調節(jié)問題進行確定。該研究成果在線發(fā)表在《自然－地球科學》期刊上。

　　研究小組得出的結論是，美國草原對水汽壓飽和差（VPD）或大氣干旱度的敏感性是對降水的3倍多。通過大尺度研究方法對植被特性進行認知，可以提高預計在21世紀加劇的干旱問題環(huán)境響應預測模型水平。

　　斯坦福大學地球、能源和環(huán)境科學學院（斯坦福地球學院）地球系統(tǒng)科學副教授，論文第一作者Alexandra Konings指出，只對降水變化進行觀測是片面的。美國草原對VPD更敏感，這是很重要的信息。由于VPD與溫度緊密相關，可以預測，VPD指標在未來將會繼續(xù)上升。

　　在這項研究中，科學家們對草地打開和關閉氣孔的各種條件進行分析，植被葉片微小孔徑的開啟使水蒸氣，氧氣和二氧化碳進行交換。當其氣孔打開，植被可以吸收大氣中的二氧化碳制造能量，但在干旱條件下具有失去水分的風險。

　　不同植物通過使用該策略進行調節(jié)——是冒著干旱風險獲取碳，還是關閉氣孔和停止生長——將會影響他們的生產(chǎn)力。植物的行為取決于基于VPD測量值的大氣中水分數(shù)量：更高的VPD值表明，在干燥空氣條件下，植物失取水分的可能性越大。

干旱響應變異

　　通過統(tǒng)計分析，研究人員對諸如降水或溫度差異等區(qū)域條件影響中分離出對植物行為產(chǎn)生的影響進行研究。盡管許多氣候模型將所有草地假定為是相同的，但這一研究展示，植被在響應干旱方面，存在很大的差異。

　　哥倫比亞大學地球和環(huán)境工程副教授，論文聯(lián)合作者Pierre Gentine表示，除了植被類型，植物的生理機能在調節(jié)應對干旱和熱浪過程中起更重要的作用。

　　研究人員使用公開的1981年至2013年植被綠度（一個植物生產(chǎn)力指標）遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行分析。然后，將這些數(shù)據(jù)與氣候和降水觀測數(shù)據(jù)集結果相結合，根據(jù)他們的行為特性，對美國草原進行不同區(qū)域的劃分。

　　因為草原是碳吸收或儲存大氣中碳的主要碳匯，所以了解美國草原植物葉面氣孔對大氣變化的響應問題尤為重要。草原具有各種生物多樣性，提供了肉和奶制品行業(yè)的牲畜重要棲息地，覆蓋了美國幾乎26%的土地，占地球陸地表面的20%面積，它們是地球上最大的土地覆蓋類型。

　　Konings提出，碳吸收與植物生長有關，如何響應氣候是未來氣候變化預測中一大部分不確定性來源。在溫度上升的情況下，將可能看到很多綠色草地的減少——但這項研究結果表明，這將更適用于某些地區(qū)。

行為特性差異

　　分析表明，草原植物應對干旱時保持它們的葉面氣孔開放（一個等羥基行為特性），比應對干旱大氣時關閉葉面氣孔和為了省水而停止增長（等羥基行為特性）的植物更為敏感。這兩種行為特性都在美國出現(xiàn)。研究表明，植物保持葉面氣孔開放的遭受干旱的損害對美國草原傷害更大，因為它會在一個生長季節(jié)抑制植物生長。

　　加入斯坦福之前，在哥倫比亞大學進行博士后研究期間，Konings已經(jīng)對該問題進行了初步研究，她表示，草原真的很有趣，因為它們呈現(xiàn)出這樣一個具有等羥基行為特性的巨大多樣性問題。草原真的在通過不同生長策略應對干旱。

　　雖然以前的方法涉及干旱響應的實地測量手段，但是新方法使得研究人員可以在全球范圍內對于這些模式進行測量。Konings指出，她希望該方法可以用來研究草原生態(tài)系統(tǒng)以外的生態(tài)系統(tǒng)，或可對氣候變暖或其他未知條件導致的一些樹木死亡而其他一些樹木能夠生存的問題進行研究。

　　原文題目：Study shows US grasslands affected more by atmospheric dryness than precipitation

　　資料來源：http://news.stanford.edu/press-releases/2017/03/06/u-s-grasslands-ated-dry-air-rain

　　（王化編譯，殷永元審核）