气候变暖导致植物腐烂速度加快

秋风落叶乱为堆，不过这些落叶却可被视为一种天然碳汇。在春天，叶片从大气中吸收二氧化碳，将其转化为有机碳化合物。当秋天到来，树叶飘落，被土壤中的微生物消化分解。随着时间的推移，腐烂的树叶又会将碳以二氧化碳的形式释放回大气中。

事实上，每年释放到地球大气和海洋中的二氧化碳有90%以上源于有机碳的自然腐烂。了解树叶腐化的速度可以帮助科学家预测全球二氧化碳通量（一定时间内通过一定面积的二氧化碳的量），并建立更好的气候变化模型。但这是一个棘手的问题：每一片树叶都可能会经历或快或慢的腐烂过程，而这取决于一系列变数――当地的气候、土壤、微生物和叶子的组成成分。区分不同物种的分解速度无疑是一项艰巨的任务，更不要说整片森林了。

为此，美国麻省理工学院的研究人员转而分析整个北美地区多种不同森林和生态系统的各类数据，找出了普遍适用于所有叶子的腐烂分解趋势。

据每日科学网报道，科学家们得到的腐化速率分布曲线的形状与气候、地理位置和叶片构成成分都无关，但该曲线形状的一些细节，如分布跨度范围和平均值，却是随着气候条件和植物构成的不同在变化的。总体而言，科学家发现，植物成分决定了腐化速率分布的范围；同时，随着温度上升，所有植物都在加快腐烂。

“文献中存有一种争议：如果气候变暖，是所有的（植物叶片）因受同一因素影响而腐烂速率加快，还是其中一些更快腐烂，而另一些则不会受到影响？”麻省理工学院洛伦兹中心的地球物理学教授丹尼尔?罗斯曼（Daniel Rothman）说，“我们的结论是，随着温度的升高，所有的分解速率都保持增长的趋势。”

在这项分析研究中，科研人员从整个北美和中美洲的27个站点采集了包括草、根、叶、松针在内的枯枝落叶，范围覆盖了阿拉斯加苔原到巴拿马热带雨林。他们将这些凋落物分类、称重，确定了其组成和养分的成分。

研究人员开发了一个数学模型，将每个数据集的数百项测量值转换为分解速率，然后绘制成曲线图。其结果令人惊奇。由每个数据集而来的分解速率分布情况看起来大致相同，构成了一条条整齐的钟形曲线。

研究人员观察到，在通常情况下，温暖的气候条件往往会加速所有植物的腐烂，而寒冷的气候则使植物腐化的速度一致减缓。这意味着，随着温度的升高，所有的植物物质，无论其组成成分如何，都将以相对一致的速率分解得更快。

他们还发现，含有较多木质素的植物物质，例如松针，比多叶植物的腐化速度慢；多叶植物所含木质素较少、营养物质却更多，容易吸引微生物。“这是一个有趣的生态发现。”另一位研究人员福尼说，“木质素会保护有机化合物，否则有机化合物会以更快的速度降解。”

罗斯曼补充说，在将来，他们可能会使用这一模型来预测各种生态系统的更新时间，相关发现可能会有助于改善气候变化模型，帮助科学家们了解世界各地的二氧化碳通量。