解开生命之谜:什么决定了树叶的寿命?

解开生命之谜:什么决定了树叶的寿命?今天,来自中国、英国、日本、挪威、美国和澳大利亚的一个国际研究小组在《科学进展》上发表的一篇论文中报告了这个表面上简单的问题的答案。HanWang博士及其同事第一作者,来自北京清华大学的HanWang博士说:"这都是关于植物所面临的经济选择。我们已经知道,针叶树和其他常绿树木越靠近两极,它们的叶子就越长寿。落叶树则相反。它们最长寿的叶子是在热带地区发现的。""而且我们知道,长寿的叶子往往更坚韧、更厚实,生长起来的成本也更高。现在,我们已经确定了起作用的主要环境因素,并将其总结为两个方程式。这些叶子的经济特征是碳循环和营养经济的基础。"(1)常绿植物和(2)落叶植物的叶片寿命(LL)和单位面积叶片质量之间的关系该团队使用来自中国植物性状数据库和全球植物性状网络的数百个生态系统的数千个物种的数据来测试他们的模型。"每个物种基本上都在赌最大限度吸收碳的最佳方式,"共同作者、麦考瑞大学和西悉尼大学的IanWright教授说。伊恩-赖特教授"常绿针叶树生长在冬季漫长寒冷地区的贫瘠土壤中,只有在叶子上进行长期投资,才能茁壮成长。而落叶树,如枫树,在秋季落叶之前,争先恐后地创造新叶并在夏季的阳光下捕捉碳,"他说。"对枫树来说,经济上的理性决定是投资于快速生长的、廉价但脆弱的叶子。"植物在其进化过程中一直受到气候的深刻变化。近代地质时代的冰川运动和其他大的、有时是快速的变化,导致了植被的重大变化。人类对气候的影响和对植被的直接影响正在增加塑造植物群落的力量,其方式仍然只有部分了解。研究人员提出,这项研究不仅将解释今天什么地方生长,而且还将使生态学进入预测性科学,从而使得更好、更准确的全球和区域气候模型成为可能,让土地管理者能够更好地模拟森林和其他植被,并预测气候变化将如何影响生态系统允许更好地估计作物产量和气候变化对农业的影响。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345775.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1345775.htm

相关推荐

封面图片

研究表明多种树木的组合对清洁城市空气的效果最好

研究表明多种树木的组合对清洁城市空气的效果最好落叶(多叶)树包括杨树、樱桃、楸树、山毛榉、橡树、胡桃和桦树,而针叶(产针)树包括落叶松、云杉、冷杉和黑松。由于城市地区的大部分空气污染来自于汽车,科学家们把重点放在多环芳烃(PAH)上,其中交通是城市中最大的来源。共分析了32种不同的多环芳烃,其中一些与颗粒物结合,另一些则是气态的。在所有的树木中,人们发现黑松和冷杉在吸收其针叶中的气态PAHs方面表现最好。作为一个额外的好处,与落叶树在冬季落叶不同,大多数针叶树一年四季都保持它们的针叶,使它们在夏季和冬季都能捕获PAH。人们发现,落叶松这种针叶树在吸收颗粒状的PAH方面做得最好。不仅如此,所有的落叶树在这方面都名列前茅--这可能是因为它们宽大的叶子比云杉、冷杉和松树的薄针提供了更多的颗粒捕获表面积。科学家们指出,污染物似乎并没有影响树木进行光合作用的能力,尽管他们补充说,在污染更严重的城市,情况可能并非如此。研究人员还对以下可能性表示关注:随着树木脱落含有多环芳烃的叶子和针叶,这些污染物可能会随着这些叶子和针叶的分解而在土壤中积累。此外,该小组建议,简单地在街道上种植树木可能并不总是最好的办法。例如,如果一条街道过于狭窄,悬空的树木可能会减少空气流动,将空气中的污染物困在道路附近。在这样的环境下,使用低矮的植物如树篱可能更有效。关于这项研究的一篇论文最近发表在《生态指标》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348311.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1348311.htm

封面图片

让科学家们困惑了近50年的纳米比亚“仙女圈”之谜终于解开

让科学家们困惑了近50年的纳米比亚“仙女圈”之谜终于解开根据哥廷根大学的研究,莫名其妙的圆圈是由供给植物的水的自然压力造成的,而不是白蚁啃坏的。这些发现最近发表在《植物生态学、进化和系统学展望》杂志上。在纳米布地区,距离海岸线80至140公里的地方可能会发现数百万个仙女圈。草原上的这些圆洞每个都有几米宽,它们共同形成了一个可识别的图案,在周围几英里内都可以看到。研究人员研究了众多沙漠地区的零星降雨事件,并分析了草,它们的根和芽,以及潜在的白蚁根部损害。一名研究人员在纳米布地区卡姆贝格附近的一块地里调查仙女圈内的草的死亡情况。该记录是在降雨后约一个星期进行的(2020年3月)。资料来源:哥廷根大学白蚁是生活在世界各地的大群小昆虫,它们经常被指责为草死亡的罪魁祸首。研究人员谨慎地调查了仙人圈内枯萎的草的情况。此外,他们在仙人圈内和周围安装了土壤水分传感器,从2020年的旱季开始到2022年的雨季结束,每隔30分钟记录一次土壤水分含量。这使研究人员能够准确地记录仙人圈周围新出现的草的生长如何影响仙人圈内和周围的土壤水分。他们调查了整个纳米布地区十个地区的圈内和圈外的水渗透的差异。研究人员在纳米布的几个地区调查了仙女圈内草的死亡情况。仙女圈内的淡黄色死草的根部与仙女圈外生机勃勃的绿草的根部一样长,一样没被破坏。没有白蚁活动的迹象。资料来源:StephanGetzin博士数据显示,降雨后大约十天,圈内的草已经开始死亡,而圈内的大部分区域根本没有草发芽。降雨后20天,圈内挣扎的小草已经完全死亡,颜色发黄,而周围的小草却生机勃勃,绿意盎然。当研究人员检查圈内草的根部并与圈外的绿色草进行比较时,他们发现圈内的根部与圈外的根部一样长,甚至更长。这表明,这些草正在努力生长根部以寻找水。然而,研究人员没有发现白蚁以根部为食的证据。直到降雨后50至60天,死草上的根部损伤才变得更加明显。哥廷根大学生态系统建模系的StephanGetzin博士解释说。"圈内大部分地区突然没有草,这不能用白蚁的活动来解释,因为没有生物量供这些昆虫取食。但更重要的是,我们可以证明白蚁不应该负责,因为草在降雨后立即死亡,没有任何生物在根部取食的迹象"。合著者SönkeHolch于2021年2月在纳米布下载数据记录器的数据,当时草的生物量达到高峰。当研究人员分析关于土壤水分波动的数据时,他们发现在最初的降雨后,当草还没有建立起来时,圈内和圈外的土壤水分下降非常缓慢。然而,当周围的草已经很成熟时,所有地区的土壤水分在降雨后的下降速度都非常快,尽管圈内几乎没有草来取水。Getzin解释说。"在纳米比亚的强热环境下,草是长期处于蒸腾和失水状态下。因此,它们的根部周围形成了土壤水分真空,水被吸引到它们身上。我们的结果与研究人员的研究结果非常一致,他们表明土壤中的水在这些沙地中迅速地水平扩散,甚至超过7米的距离。通过形成均匀分布的仙女圈的明显图案的景观,这些草作为生态系统工程师,直接从植被间隙提供的水资源中受益。事实上,我们从世界上其他各种严酷的旱地了解到相关的自组织植被结构,在所有这些情况下,植物除了正好生长在这样的几何形态中,没有其他生存机会。"这项研究对于理解类似的生态系统具有意义,特别是在气候变化方面,因为植物的自组织可以缓冲日益干旱化所引起的负面影响。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334081.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334081.htm

封面图片

阿尔卑斯山的积雪正在因气候变化逐渐减少,但这并不是最显著的变化

https://mp.weixin.qq.com/s/5rdc9FXaRoVwBdpYsLgKDQ绿色象征着生机、环保,但是对于那些本应由冰雪覆盖的雪山,绿色的出现并不是什么令人兴喜的事情。继南极变绿、开花和北极出现巨洞之后,气候变化在雪山之上又秀了一把存在感。山地最能体现生物多样性的区域之一,但也是受全球变暖影响最大的生态系统之一,在山区,气候变暖速度大约是其他地区的两倍左右。阿尔卑斯山多以银装素裹的形象出现在世人面前,但在全球变暖的浪潮之下,这座滑雪胜地也难以幸免。阿尔卑斯山的积雪正在因气候变化逐渐减少,但这并不是最显著的变化。最近,来自瑞士洛桑大学和巴塞尔大学的研究团队发现,从1984年到现在,在阿尔卑斯山树木线以上的地区,植被量增加了近80%。山脉地区海拔变化剧烈,海拔越高、温度越低,自然条件越恶劣。在树木线以上,树木难以生长,但气候变化补气了植物生长所缺失的条件,让树木的领地不断扩张。这项新研究的第一作者、巴塞尔大学的助理教授SabineRumpf表示:“在阿尔卑斯山,变化的规模绝对是巨大的。”植物正在扩张自己的领地,植被也愈发茂密繁盛。先前的研究已经开始关注全球变暖对高山生物密度和植物物种种类分布的影响,但却从来没人全面分析过阿尔卑斯山脉上植被生产率的情况。而这次研究团队分析了阿尔卑斯山脉1984~2021年间的高分辨率卫星图像,发现在树木线以上的区域,植物生物质量在超过77%的观测区域都有所增加。科学家把研究成果发表在《科学》杂志上。植物生物质量增加,代价却是生物多样性的下降。原本,高山植物在极端环境下,适应了恶劣的生存条件,但在相对温和的环境下下,它们与其他植物相比竞争力不强。因此,当气候条件改变时,这些适应高山环境的植物就失去了优势,逐渐在生存竞赛中出局。阿尔卑斯山脉独特的生物多样性正面临着巨大的压力。

封面图片

为什么南半球的风暴更大?科学家们解开了一个世纪之谜

为什么南半球的风暴更大?科学家们解开了一个世纪之谜世界的地形图,较高的山脉为深棕色,较低的地区为绿色。根据一项新的研究,北半球比南半球有更多的土地和更高的山脉,这在一定程度上有助于减少风暴。资料来源:美国宇航局喷气推进实验室多年以后,科学家们通过分析卫星数据证实了水手们的观察,南半球经历的风暴比北半球多24%。然而,这种差异的原因并不为人所知。由芝加哥大学气候科学家TiffanyShaw领导的一项新研究为这一现象提出了第一个具体解释。Shaw和她的同事发现了两个主要的罪魁祸首:海洋循环和北半球的大山脉。该研究还发现,自20世纪80年代卫星时代开始以来,这种风暴性不对称性已经增加。这种增加被证明与基于物理学模型的气候变化预测在质量上是一致的。长期以来,我们对南半球的天气了解不多:我们观察天气的大部分方式是基于陆地的,而南半球的海洋比北半球多得多。但随着1980年代基于卫星的全球观测的出现,我们可以量化这种差异有多大。南半球有更强的喷流和更强烈的天气事件。一些想法已经流传开来,但没有人对这种不对称性做出明确的解释。Shaw和OsamuMiyawaki(22岁的博士,现在美国国家大气研究中心工作)以及华盛顿大学的阿伦-多诺霍从他们自己和其他以前的研究中得到了一些假设,但他们想采取下一步行动。这意味着将来自观测、理论和基于物理学的地球气候模拟的多条证据汇集起来。"你不能把地球放在一个罐子里,"Shaw解释说,"所以我们使用建立在物理学定律上的气候模型,并进行实验来测试我们的假设。"他们使用了一个建立在物理定律上的地球气候数字模型,再现了观测结果。然后他们一次次地移除不同的变量,并量化每一个变量对风暴性的影响。他们测试的第一个变量是地形。大的山脉以一种减少风暴的方式破坏气流,而北半球有更多的山脉。事实上,当科学家们将地球上的每座山都夷为平地时,两个半球之间的风暴性差异约有一半消失了。另一半则与海洋环流有关。水在全球的流动就像一个非常缓慢但强大的传送带:它在北极地区下沉,沿着海洋底部行驶,在南极洲附近上升,然后在表面附近流动,携带能量。这在两个半球之间形成了一个能量差。当科学家们试图消除这个传送带时,他们看到另一半的风暴性差异消失了。在回答了关于为什么南半球的风暴更大的基本问题之后,研究人员继续研究自从我们能够跟踪风暴以来,风暴性是如何变化的。纵观过去几十年的观测,他们发现,从20世纪80年代开始的卫星时代,暴风雨的不对称性已经增加。也就是说,南半球正在变得更加暴风雨,而北半球的平均变化可以忽略不计。南半球的风暴性变化与海洋的变化有关。他们发现类似的海洋影响也发生在北半球,但其影响被北半球因海冰和雪的损失而对阳光的吸收所抵消。科学家们检查后发现,作为政府间气候变化专门委员会评估报告的一部分,用于预测气候变化的模型显示了同样的信号,这是对这些模型的准确性的一个重要的独立核查。可能令人惊讶的是,这样一个看似简单的问题:为什么一个半球比另一个半球更暴风雨这么长时间都没有答案,与许多其他领域相比,天气和气候物理学领域相对年轻。只是在第二次世界大战之后,科学家们才开始建立驱动大规模天气和气候的物理学模型(其中的关键贡献是由卡尔-古斯塔夫-罗斯比教授在芝加哥大学做出的)。但是,对气候背后的物理机制及其对人类造成的变化的反应有一个深刻的理解,如本研究中所阐述的,对于预测和理解随着气候变化的加速会发生什么至关重要。"通过奠定这一理解基础,我们增加了对气候变化预测的信心,从而帮助社会更好地准备应对气候变化的影响,"Shaw说。"我的研究的主要线索之一是了解模型现在是否为我们提供了良好的信息,以便我们可以相信它们对未来的说法。赌注很大,为正确的理由获得正确的答案是很重要的。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339641.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339641.htm

封面图片

微小的饮食习惯改变可将碳足迹减少25% 并有望延长寿命

微小的饮食习惯改变可将碳足迹减少25%并有望延长寿命新的研究强调了在加拿大饮食中用植物性替代品替代动物蛋白对健康和环境的益处,研究发现,特别是在替代红肉和加工肉类时,预期寿命和碳足迹都有显著提高。不同类型的动物蛋白所带来的益处各不相同,而且在健康结果方面也存在性别差异。麦吉尔大学(McGillUniversity)与伦敦卫生与热带医学学院(LondonSchoolofHygiene&TropicalMedicine)合作开展的新研究提供了令人信服的证据,证明用植物蛋白食品部分替代动物蛋白食品可以延长人的寿命并减少温室气体排放。重要的是,该研究还表明,益处取决于所替代的动物蛋白类型。这项发表在《自然食品》上的研究从一项全国营养调查中提取数据,分析了加拿大人的饮食记录。研究模拟了用坚果、种子、豆类、豆腐和强化大豆饮料等植物蛋白食品部分替代(25%和50%)红肉和加工肉类或奶制品对营养、健康和气候的综合影响。饮食小改变,碳足迹大影响红肉、加工肉类和乳制品是加拿大与饮食有关的温室气体排放的主要来源,之前的一项研究也证明了这一点。值得注意的是,这项研究发现,如果用植物蛋白食品代替一半的红肉和加工肉类摄入量,那么与饮食相关的碳足迹就会减少25%。另一方面,乳制品替代品的减少幅度较小,最多只有5%。第一作者、麦吉尔大学动物科学系应届博士毕业生奥利维亚-奥克莱尔(OliviaAuclair)解释说:"我们的研究表明,人类和地球健康的共同利益并不一定需要全面改变饮食习惯,例如采用限制性饮食模式或完全排除某些食物类别,而是可以通过简单地用植物蛋白食品部分替代红肉和加工肉类来实现。"植物性健康益处的性别差距众所周知,高动物性食品会增加患心脏病、糖尿病和某些癌症的风险。在这项研究中,研究人员估计,如果用植物蛋白食品取代人饮食中一半的红肉和加工肉类,由于慢性病风险降低,人的寿命平均可延长近9个月。如果按性别细分,男性通过改变饮食习惯会获得更多益处,预期寿命的增长是女性的两倍。相比之下,用植物蛋白食品部分替代奶制品所带来的预期寿命延长幅度较小,但同时也要付出代价:钙不足率最高增加了14%。麦吉尔大学动物科学系副教授、麦吉尔大学健康中心研究所科学家塞尔吉奥-布尔戈斯(SergioBurgos)说:"我希望我们的研究结果能帮助消费者做出更健康、更可持续的食品选择,并为加拿大未来的食品政策提供参考。"随着越来越多的人开始追求可持续和注重健康的饮食,这项研究的结果可以作为指导,使人们能够做出既有益于个人健康又有益于地球的明智选择。"在减少红肉和加工肉类消费的同时增加植物性食品的消费,将对健康和环境产生相当大的益处,而且对于加拿大的大多数人来说,这涉及到相对较小的饮食变化,"合著者、伦敦卫生与热带医学学院气候变化与行星健康中心荣誉研究员帕特里夏-尤斯塔奇奥-科伦坡说。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423192.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423192.htm

封面图片

丹麦正通过一系列措施努力减少国民的肉类消费

丹麦正通过一系列措施努力减少国民的肉类消费丹麦在2020年的人均肉类消费量约为63公斤,这样的鼓励显然让民众没办法接受。所以问题就是,尽管丹麦一度推广植物性食品的生产,但数据显示,超过半数的丹麦人对植物性饮食并不感兴趣。在丹麦看来,牲畜养殖和肉类消费会造成大量的碳排放,对气候变化产生不利影响。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402657.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1402657.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人