必读！！干旱遗留效应与森林碳循环：分别发表在Science、Nature和Ecology Letters
2020年注定是多灾多难的一年，火灾、旱灾、蝗灾和新冠病毒，打得人类措手不及。正如《敬畏自然》里说的，“人们常常把人与自然对立起来，宣称要征服自然。殊不知在大自然面前，人类永远只是一个天真幼稚的孩童”。
当前，干旱和热浪导致大量的树木死亡，引起了人们的关注。我们需要听到这些远方的呼声！ 今天选读3篇干旱与森林碳循环相关的论文，分别发表在Science、Nature和Ecology Letters上。希望对大家有所启发。觉得不错记得点赞、收藏、转发噢
Ecology Letters | 干旱对森林功能和碳循环的遗留效应
树木在经历干旱事件后的延迟恢复的现象称为“干旱遗留效应”，这对于理解干旱对森林生态系统的影响十分重要，包括碳(C)循环对气候变化的反馈。尽管干旱恢复普遍存在滞后性，但遗留效应的机制及其对C循环的重要性仍存在很大的不确定性。在这篇综述中，研究范围从树轮到整片森林，我们确定了研究遗留效应的方法。再者，我们讨论了与遗留效应成因的关键认知的不足，以及可能导致干旱恢复滞后的各种机制如何对C循环产生不同的影响。此外，我们进行了一项新的数据整合。
结果表明，美国各地的遗留效应在强度和长度上都有很大的不同，这取决于它们是在树木年轮中被识别，还是在总的初级生产力中被识别。最后，我们重点介绍了未来有发展前景的方法，以提高我们对遗留效应建模并预测其对森林健康影响的能力。最后，从组织到整片森林的遗留效应的整体观点将促进我们对遗留效应的理解，并通过实验、观察和建模方法促进对干旱恢复的研究。
https://publons.com/publon/10.1111/ele.13485
Science | 干旱对森林生态系统及碳循环的遗留效应
关于陆地生态系统对极端气候的响应目前仍知之甚少，但其对于预测碳循环对气候变化的反馈却非常重要。气候—碳循环耦合模型通常假设，植被在经历极端干旱事件后会立即且完全恢复，而这一点与植物的生理学特点是相悖的。我们调查了全球1338个森林站点（包含49339个站点年）的数据，对森林树木的茎部生长在遭受严重干旱事件后的恢复情况进行分析，并将结果与气候—植被模型中的模拟恢复进行了比较。
研究结果表明，在严重干旱之后的1至4年内，树木生长普遍受到干旱遗留效应的影响，树木生长缓慢、恢复不完全的现象十分普遍，尤其是在干旱的生态系统，例如松树林和水力安全边际较低的物种。在干旱造成遗传效应的这段时间里，森林可能无法进行碳汇。然而，当前的气候-植被模型无法模型干旱事件造成的遗留效应。这项研究强调了生态系统在遭受极端气候事件后的延迟恢复以及碳循环的滞后现象。为了准确地捕捉到干旱事件对森林的影响，研究建议将干旱的遗留效应纳入到地球系统模型，这样才能更准确地预测全球碳循环对气候变化的响应。
https://science.sciencemag.org/content/349/6247/528
Nature | 极端气候与碳循环
陆地生物圈是全球碳(C)循环的重要组成部分，其C平衡受到气候的强烈影响。一般认为，持续的环境变化会增加全球陆地的C吸收。但越来越多的证据表明，干旱或风暴等极端气候可能导致区域生态系统的C储量减少，因此有可能抵消预期增加的陆地C吸收。在此，该研究探讨了极端气候对陆地C循环的机制和影响，并提出了一个有助于提高我们理解目前和未来极端气候对陆地C收支影响的模式。
极端气候可诱导一系列相互关联的影响，这些影响有可能在不同时间尺度深刻地改变生态系统的C平衡。热浪和干旱的效应对CO2的通量有直接影响，因为光合作用和呼吸作用都会对更高的温度和土壤水分限制发生反应。此外，干旱导致植物气孔关闭，减少叶片蒸腾作用和蒸发冷却作用，加重了高温的影响。同时，在区域尺度上，土壤水分-温度反馈更可能导致在干燥土壤条件的热浪。
此外，土壤干旱意味着更多的负土壤水势和较低的土壤导水率，通常会导致在叶片和大气层之间更高的蒸汽压梯度，造成植物水分循环系统的胁迫在高温下进一步加剧。树木的木质部的高压触发了茎中水分运输的栓塞和部分失效，甚至是一个致死的促成因素。目前，这种机制与碳水化合物代谢和虫害相关的机制被认为是树木在干旱条件下死亡的一个主要因素。
植物死亡可能是炎热与干旱的一个遗留效应，至少在几十年里都会影响C平衡，在当地和区域水文与气候的反馈作用下，导致植被覆盖的变化。干旱胁迫的进一步影响包括火灾风险的增加、病原体和害虫爆发的延缓反应。
https://www.nature.com/articles/nature12350
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