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高山生态系统如何应对气候变化:这一切都归结于土壤

2019年09月19日 13:21来源:未知手机版

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由于气候变化,高山植物群正在迅速变化。在这个过程中,土壤是一个至关重要但很大程度上未开发的因素。他们还存放了最大的CO 2。然而,根据瑞士联邦森林,雪和景观研究所(WSL)的研究人员在 科学 杂志上发表的文章,高寒土壤在温暖气候下的变化情况在很大程度上是未知的。

在山区,隐藏在土壤表面下方,对气候和生态系统至关重要的过程正在发生。超过10,000种不同类型的微生物,如真菌和细菌,生活在高山土壤中。在高山地带,90%的碳位于地下。土壤在气候变化引起的高山植被变化中也发挥着至关重要且在很大程度上未知的作用。

在高海拔地区,气候变暖特别快,这意味着高山植物正向上扩大其范围。如果在本世纪内气温上升2至4摄氏度,植物的增长限制可能会增加300至600米。然而,植物依靠土壤来储存营养和水。根据WSL土壤生态学家Frank Hagedorn的说法,土壤形成 在气候变暖背后滞后很长 。冰川融化的观测表明,从岩石中形成新的土壤需要几个世纪,甚至几千年。

这将有利于植物的传播,这些植物可以在很少的土壤中存活,例如高山月亮雏菊和高山蓝草,而喜欢发育良好的富含腐殖质的土壤的物种将被遗弃。结果,社区的构成将以不可预测的方式发生变化,包括地上和地下。

土壤是高山世界的土地, Hagedorn说。它们是所有高山栖息地中生物多样性最丰富的地方,但这些生物体所执行的功能只有一小部分是众所周知的。因此,Hagedorn和他的同事总结植物和土壤在变暖的山区环境中的相互依赖性的评论文章应该出现在一个特殊的科学问题中,标志着博物学家亚历山大 冯 洪堡出生250周年。洪堡不仅描述了不同海拔高度的植被带,还比较了全球不同山脉的这些区域。

碳储存或碳源?

随着山脉的升温,土壤变化的方式也对气候产生影响。土壤含有高山生态系统90%的碳,碳否则将在CO的形式助长气候变化2。但是,这种碳储存因地而异。接近植被限制,随着气候变得更加有利,将有更多的植物生长,这将导致更多的碳储存在土壤中。与此同时,虽然,更多的CO 2将被释放的永久冻土解冻和森林开始殖民海拔较高。毕竟,目前的证据表明,土壤也会损失CO 2,即使新的森林成为当前树线之上建立的。

实际上,该数据表明,总体而言,CO 2从土壤损失将超过任何额外的碳存储,哈格多恩解释。他在达沃斯进行了一项实验,用电缆将土壤加热了六年。这导致二氧化碳的损失2储存在土壤,改变土壤的微生物多样性,增加养分的有效性植物等促进其生长。

密集监测山地土壤

尽管这些地下过程对于气候和生态系统至关重要,但对覆盖至少三分之一瑞士陆地区域的高山土壤的研究很少。哈格多恩哀叹的是,林线以上的只有一个单一的土壤剖面已被记录由瑞士国家土壤环境监测网络(NABO)的事实,我们旁边的一无所知CO的量知道2储存在高山冻土层在阿尔卑斯山的任何地方。因此,该文章的作者希望看到土壤和栖息在其中的生物成为与气候变化相关的长期植被监测计划的一个组成部分。,例如GLORIA计划,该计划追踪六大洲130个高山峰上与气候相关的生物多样性变化。

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