化工儀器網(wǎng)
公司動(dòng)態(tài)
北京大學(xué)Nature文章
閱讀：307 發(fā)布時(shí)間：2013-9-6相比于白天，地球在夜晚時(shí)正以更高的速率變暖，是當(dāng)前氣候變化遭受忽視的一個(gè)方面：在過(guò)去的50年里，日zui低溫度升高速度比日zui高溫度升高速度要快40%。這種不對(duì)稱變暖有可能造成重要的生物學(xué)影響，尤其是對(duì)溫度變化極其敏感的基本生態(tài)系統(tǒng)代謝過(guò)程。
在一期（9月4日）的《自然》（Nature）雜志上，來(lái)自北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員證實(shí)，晝夜溫度逐年變化對(duì)于北半球陸地植物生長(zhǎng)和碳循環(huán)造成了區(qū)域性的顯著影響，并且在許多情況下是不利的影響。
北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院的樸世龍（Shilong Piao）教授和北京大學(xué)深圳研究生院曾輝（Hui Zeng）教授是這篇論文的共同通訊作者。
光合作用是由光線所驅(qū)動(dòng)，因此只發(fā)生在白天，而植物和微生物的呼吸作用卻持續(xù)地在進(jìn)行。因此，夜間更快速的變暖可能是影響了呼吸作用而非光合作用，這有可能深遠(yuǎn)地影響未來(lái)數(shù)十年生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于預(yù)期暖化加劇的反應(yīng)。但一直以來(lái)人們很少針對(duì)不對(duì)稱變化如何影響生態(tài)功能開(kāi)展研究，尤其是大規(guī)模的研究。為了解答這一問(wèn)題，研究人員分析了來(lái)自衛(wèi)星的植物綠度指數(shù)（greenness）數(shù)據(jù)集。
作者們發(fā)現(xiàn)在1982-2009年這段時(shí)期內(nèi)，例如北美西北部和日本等陰涼、潮濕的溫帶和北方地區(qū)，以及如西伯利亞和西藏高原等寒冷地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)從日間溫度升高中受益zui多。相比之下，在干燥的溫帶地區(qū)例如亞歐大陸中部和中國(guó)西部則顯示相反的效應(yīng)：白天溫度增高與植物綠度指數(shù)下降相關(guān)。這些對(duì)比反應(yīng)與生態(tài)系統(tǒng)中植物生長(zhǎng)主要受溫度或水分限制這一預(yù)期結(jié)果呈廣泛一致。
更有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)響應(yīng)夜間zui低溫度升高，許多的北方和潮濕溫帶地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)變得不太好。與之相反，在許多的干旱和半干旱地區(qū)，例如中國(guó)和美國(guó)北部的草原，夜間zui低溫度升高與植物綠度指數(shù)呈正相關(guān)。
研究人員采用一種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法控制了其他起作用的環(huán)境變量，例如太陽(yáng)輻射和降水。這使得他們能夠?qū)⒅鹉陮?duì)于白天zui大和夜間zui小溫度變化的綠度指數(shù)反應(yīng)分開(kāi)。作者們采用其他的方法證實(shí)了他們研究結(jié)果的統(tǒng)計(jì)有效性，并分析了對(duì)于另一個(gè)氣候數(shù)據(jù)集以及在個(gè)別氣象站位點(diǎn)綠度指數(shù)反應(yīng)的敏感性。這些不同的分析均獲得了廣泛一致的結(jié)論。
本研究的重要之處在于，研究人員采用各種大型數(shù)據(jù)集探究了生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于不對(duì)稱變暖的反應(yīng)。一個(gè)數(shù)據(jù)集是針對(duì)陸地和空氣之間的碳凈交換。作者們發(fā)現(xiàn)對(duì)于涼爽和潮濕北方生態(tài)系統(tǒng)這一數(shù)值與日間溫度變化呈正相關(guān)，而與夜間溫度呈負(fù)相關(guān)。他們還觀察發(fā)現(xiàn)巴羅角（Point Barrow）、阿拉斯加和冒納羅亞火山（Mauna Loa）、夏威夷的二氧化碳季節(jié)周期波動(dòng)幅度以與北方區(qū)域晝夜溫度變化相同的方式發(fā)生改變。
這些研究結(jié)果強(qiáng)烈地支持了將更多的焦點(diǎn)放在晝夜溫度對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響上，提高了我們了解和預(yù)測(cè)氣候變暖將如何影響地球生態(tài)系統(tǒng)的能力。