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马里兰大学帕克分校新闻

随着气候变化的进展,新的降雨模式影响着世界各地的植物

rain falls on plant

根据UMD领导的一项新研究,气候变化导致干旱期延长,并伴有更强的倾盆大雨,这可能使干燥地区的植物受益,而潮湿地区的植物往往表现更糟。

照片由 Adobe Stock 提供

由于气候变化,四月的阵雨越来越成为洪水,五月的花朵永远不会一样。

这不仅仅是四月;根据马里兰大学本月发表在《自然评论地球与环境》上的一项研究,地球变暖正在导致全球降雨量增加但降雨频率降低的全年趋势,这种动态将越来越多地影响全球植物。

在大多数地区,年总降雨量的一半以上发生在一年中最潮湿的12天,随着降雨量在更少的日子里变得更加集中,这一数字可能会减少。根据地球系统科学跨学科中心研究员安德鲁·费尔德曼(Andrew Feldman)及其同事的评论,较长的干旱期与更强的倾盆大雨往往有利于美国西部等干燥地区的植物,而潮湿地区的植物则受到这些变化的影响,他们使用现场实验,卫星数据和模型模拟分析了广泛的先前研究。

研究人员说,这些对比鲜明的反应可以归因于不同植物对水的反应。与潮湿生态系统植物相比,干燥生态系统植物对大雨脉冲更敏感,因此受益于倾盆大雨。然而,同一生态系统中的植物对降雨的反应可能有所不同,这意味着气候变化有可能改变整个生态系统的植物组成。

“通常情况下,一年中更多的降雨会让植物更快乐,生态系统可以支持更多的植被,”该论文的第一作者费尔德曼说。“然而,如果植物的降雨输入发生变化,例如,从每周三次毛毛雨事件到每周一次大暴雨,即使一年的总降雨量相同,植物的光合作用和生长也可以改变10%到30%。由于降雨量的变化,美国中西部等中等潮湿地区的植物变化最大,在一年内改变了25%的功能。

在全球进行的研究中,光合作用、绿色和生长对不断变化的降雨模式的反应大不相同。在42%的案例中,面对不那么频繁、更强烈的降雨,植物的表现更糟。在35%的案例中,植物有所改善,而在23%的案例中,植物大致保持不变。

费尔德曼说,降雨模式的这种变化只是气候变化的一层。植物还将与其他长期气候变化相互作用,包括大气中二氧化碳浓度的增加和气温的升高。

“植物是全球陆地上最大的碳通量,”他说。“这些植物对每日降雨量变化的反应对于全面确定至关重要,因为它们会影响作物产量以及从大气中吸收了多少人类排放的碳。

费尔德曼与明尼苏达大学、蒙大拿州立大学斯坦福大学科罗拉多州立大学、美国农业部和美国宇航局戈达德航天中心的同事一起进行了这项研究。

接下来,该团队正在进行一项全球分析,了解植物如何使用不同的卫星测量值对更强烈、更不频繁的降雨做出反应。他们还计划研究植物是否具有最佳的降雨频率,以最大限度地提高光合作用和生长。

“如果我们想有希望准确预测更极端的降雨对植物的影响,我们需要投入更多的工作来了解驱动这些不同反应的底层土壤和植物过程,特别是在个别暴雨的时间尺度和两者之间的干燥日,”费尔德曼说。

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://today.umd.edu/as-climate-change-progresses-new-rainfall-patterns-affect-plants-worldwide