2014年7月3日 星期四

入侵植物使暖化雪上加霜?

克萊姆森大學(Clemson University)的科學家們對入侵植物會如何影響土壤的溫室氣體儲存能力有新的發現。這項研究對我們如何管理農業用地和原生生態系統可能會產生深遠的影響。

在一篇發表在「新植物學家」期刊(New Phytologist)的論文,植物生態學家Nishanth Tharayil和研究生Mioko Tamura 表示,外來入侵植物可以透過釋放存儲在土壤中的碳到大氣裡,來加速溫室效應。由於土壤中存儲的碳比大氣和陸地植被加起來還要多,這個研究對於我們如何管理農業用地和生態系統,以促進碳的存儲,會有相當大的影響。 


他們主要研究虎杖(Japanese knotweed )和粉葛(kudzu)這兩種北美最普遍的入侵植物,對當地生態系統的土壤碳儲量的影響
粉葛。圖片來源:維基百科

他們發現,粉葛入侵造成原本存儲在土壤中的碳被釋出,而虎杖入侵會使得積累在土壤中的碳氧化,氧化後便流失到大氣中。關鍵的問題似乎是在於植物的凋落物如何調控土壤的生物活性,使其有利於建立一個穩定的碳捕獲生物系統

研究團隊發現,入侵植物對氣候變化的影響,主要在於他們會使在土壤中的碳庫變得不穩定。研究團隊估計,粉葛入侵導致每年釋出了4.8萬噸的碳,相等於存儲在一千一百八十萬英畝美國森林中的碳,也相當於消耗5.4億加侖汽油或燃燒五百一十億磅煤所排放的碳。

氣候變化對於某些外來植物入侵極為有利。隨著氣候變暖,粉葛將繼續侵入美國北部的生態系,而其對碳排放的影響將日漸增長。 

這個發現提供了對於農業用地管理策略特別的建議。對土壤穩定儲碳能力的影響,是經由植物(種類)與土壤,而不是經由生物總量。也就是說,並不是土地上蓋滿植物就代表土壤儲存了很多碳;如果土地上蓋滿的是外來植物,或許因為外來植物與本地土壤中的微生物無法有效互動,反而造成碳由土壤中釋出。

除此之外,研究團隊也發現,種植如大豆、豌豆、大豆、花生、扁豆等體內具有比例較高的氮的豆類植物,可加速土壤中的碳的存儲。 
小花蔓澤蘭。圖片來源:維基百科

對於閒置的土地,過去大家總覺得只要不是光禿禿一片就OK; 這篇研究提醒了我們,對於如小花蔓澤蘭、銀合歡等入侵植物,或許閒置土地上長滿了他們會有比我們想像中更大的害處?雖然進行這類的研究需要時間,但是如果在造林時可以種植原生物種,對閒置土地可以多留意,對於不適合開發的山林定期監控,不讓入侵物種到處滋生,說不定不只是有益於原生植被的保存,也可以積極減碳喔!

參考文獻:

2014/7/1. Kudzu can release soil carbon, accelerate global warming -- ScienceDaily

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