近日，中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称中国绿发会，绿会）国际部从国际知名期刊获悉，有研究人员警告：热带土壤对全球变暖高度敏感。绿会国际部现将该文整理编译如下，供感兴趣的读者参考和了解。

图片描述：地下供暖系统被安装在巴拿马巴罗科罗拉多岛的林地。图源：Geetha Iyer.

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根据最新研究，全球变暖可能导致生活在热带土壤中的微生物种类减少，这可能威胁雨林的生物多样性并增加碳排放。

微生物，包括细菌和真菌，在热带森林生态系统的健康中发挥着关键作用。它们分解死亡的有机物，要么利用其中所含的碳进行转化，要么将其作为二氧化碳释放到环境中。

土壤中大约三分之一的碳储存在热带土壤中，它们支撑着世界上大约三分之二的植物生物量。

气候模型表明，到本世纪末，热带地区可能会变暖2至5摄氏度。迄今为止，对于这种程度的变暖可能对热带土壤微生物产生的影响，几乎没有科学研究，这些微生物在植物健康和调节碳排放到环境中发挥着关键作用。

科学家通过加热雨林来模拟全球变暖

在巴拿马巴罗科罗拉多岛的一项实验中，由利兹大学（University of Leeds）领导的一个国际研究团队调查了如果热带土壤暴露在气候模型预测的全球变暖水平下会发生什么。

他们在低地热带森林中安装了一个地下供暖系统，为五个实验地块供暖，并与未供暖的对照地块进行了比较。

该系统启动两年后，利兹大学森林生态学家安德鲁·诺丁汉博士（Andrew Nottingham）领导了这项研究，他说有两个重大的、出乎意料的发现。

诺丁汉博士和他的团队在《自然微生物学》（Nature Microbiology）杂志上发表的一篇论文中指出，尽管长期存在的理论表明，土壤温度升高时，细菌的多样性会增加，但加热地块中微生物的生物多样性或物种数量却下降了。

但研究发现，未加热的“自然”地块中的许多主要细菌和真菌群在加热地块中找不到，同时他们还发现了加热地块中未在对照地块中检测到的细菌和真菌。

诺丁汉博士说：“这项研究促使我们以不同的方式思考气候变暖对热带土壤的影响，热带土壤支持着世界上最丰富的生物多样性，是全球重要的碳储存。”

“如果我们在短短两年内看到的结果能够代表全球热带土壤中将发生的情况，那么将对它们所支持的丰富生态系统产生重大负面影响。一个主要问题是，是否有任何微生物在 “温暖的地块在土壤功能中发挥了关键作用，因为我们知道土壤多样性与土壤健康相关。热带雨林可能对植物产生进一步的影响，包括土壤中微生物与植被之间的关联和共生。”

“这些联系非常具体，因此变暖土壤中微生物组成的变化可能会影响这些联系，可能使许多联系不可能实现。因此，微生物群落的变化可能促使地面上的植物群落发生变化。”

二氧化碳排放量急剧增加

第二个主要发现与土壤的二氧化碳排放有关。在热带以外的实验中，科学家发现，随着温度升高，释放到环境中的二氧化碳量增加。鉴于全球土壤中储存了大量的碳，特别是在热带地区，碳释放率只有一小部分增加，就可能对气候变化产生相当大的影响。变暖的热带土壤中二氧化碳排放的加速率比预测的高出三倍。

诺丁汉博士说，“这些结果的影响令人震惊，但通过证明这些生态系统对气候变暖的敏感程度，这些结果强调了保护这些生物多样性和碳丰富的生态系统以及严格限制当前变暖的紧迫性。”

爱丁堡大学（University of Edinburgh）该项目的首席合作者帕特里克·迈尔（Patrick Meir）教授补充说，“在自然环境中进行的这种气候操纵实验很难做到，而且非常罕见，特别是在生物多样性和碳储量非常高的热带森林中。”

“有关气候变暖、土壤生物多样性丧失和碳排放增加风险的重要新信息将有助于我们更好地预测和规划未来的变化。”

研究人员承认，仍有许多问题需要解决，包括植物对地上变暖的反应，最值得注意的是，在巴拿马的实验地块上看到的变化将如何在全球生态系统中发挥作用。

参考文献：https://phys.org/news/2022-09-tropical-soils-highly-sensitive-global.html

编译：Daisy

审核：Maggie

编辑：Tommy