科学家揭示了基岩的化学成分在限制一些世界上最贫瘠和多岩石的地形中的植被生长中所起的关键作用。
包括埃克塞特大学(Exeter University)的蒂姆·奎因(Tim Quine)教授在内的国际科学家团队在西南喀斯特地区开展了有关植被生产力的新研究。
喀斯特地形覆盖地球约15%的地面，通常被认为是贫瘠，多岩石的地面(通常带有洞穴和下沉坑)，并且没有地表湖泊和溪流。
至关重要的是，这些区域在地表附近发现了连接紧密的致密石灰石，并且降雨适中至大量，使水能够从岩石中渗出，并随着石灰石的溶解和去除。
虽然已知这种地形会阻碍植被的生产力，但尚未广泛研究基岩的地球化学(即其化学成分)在减少植物生长中的作用。
在这项新研究中，研究团队使用了“临界区方法”-研究了从风化基岩的底部延伸到植被冠层顶部的区域，该区域横跨西南部典型的喀斯特地区。
他们发现该地区基岩的化学成分发生了显着变化，从而影响了土壤的数量和分布。他们发现，这反过来在控制植物生长中也起着关键作用。
研究人员表明，植物的生产力不仅受土壤和基岩保水能力的控制，而且还受基岩的地球化学控制。
研究团队认为，这在水短缺(一年中最干燥的几个月)和干旱期间尤其重要。
他们还认为，这些发现为帮助优化土地利用以及评估生态系统的弹性和对气候变化气候的敏感性提供了关键工具。
该研究于2020年5月13日星期三发表在《自然通讯》上。
奎因教授说：“我们的国际团队和跨学科的临界区方法为我们提供了对岩溶带标志性景观中基岩对植被生长的控制的宝贵见解。我们能够证明基岩化学为我们提供了有价值的定量方法生态系统保留水分的能力，这对于干旱季节和干旱维持植物生长至关重要。”
北京大学教授刘鸿雁说：“我们的研究还显示了基岩对植被生产力的全球意义。我们选择了世界上12个主要喀斯特地区，其中10个地区的植被生产力差异很大。由于基岩地球化学”。
列日大学的Meersmans教授说：“这项研究突显了跨土壤，植物和地球科学领域的跨学科研究的重要性，以便揭示决定喀斯特地区初级生产的各种关键因素的影响和相互作用。此外，本研究为今后研究在面对气候变化和其他环境威胁时评估这些脆弱生态系统的复原力提供了基础。”
这项研究是中英喀斯特(NEC-NSFC)SPECTRA项目的一部分，该项目被称为“西南喀斯特临界区的土壤过程和生态服务”，旨在促进最贫困地区之一的可持续发展。 ，贵州。
贵州喀斯特地区拥有3500万人口，是最贫困的地区之一，其GDP不到全国平均水平的50%。为应对贵州喀斯特地区的环境恶化和社会状况变化，进行了干预，以促进废弃最退化的耕地的放弃以及对草地，灌木和森林的继承。
SPECTRA项目旨在确定关于养分有效性，土壤形成和流失及其对摄动的反应的生物控制措施，从而为贵州省土地管理决策提供信息所需的丰富证据基础。
《自然通讯》上发表了“基岩地球化学通过调节the石的持水量影响植被的生长”。