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人人都说长期观测研究好,惟有短平快忘不了。
近期,Reich等又带给大家新惊喜,在他们进行的长达20年的连续观测试验平台,研究人员发现,前12年,在二氧化碳(CO2)浓度增高背景下C3植物比C4植物有更为明显的生长优势。但在随后的8年,这种趋势被逆转,C4植物有比C3更为明显的生长优势。相关研究论文“Unexpected reversal of C3 versus C4 grass response to elevated CO2 during a 20-year field experiment”已经发表在Science上!
进入人类世以来,CO2浓度增高产生的温室效应是最主要的全球气候变化现象,但人们对这种现象到底能够带来什么样的后果却缺乏长期的试验研究。Reich等基于20年持续不断的研究改变了人们对CO2“施肥效应”的传统认识,传统观点和理论都认为,CO2浓度升高会促进C3植物生长,但对C4植物的促进作用有限(概因C4植物非常低的CO2补偿点,即净光合速率为零时的CO2浓度)。在Reich等研究的前12年,整体来看确实是这样子的,但后面的“剧情”发生了大逆转:1998—2007年,CO2对C3植物生长的促进效应明显比C4植物强;2008—2012年,CO2的施肥效应二者不分伯仲;2013—2017年,对C4植物的促进效应比C3强!造成这种现象的原因是CO2对土壤净氮矿化(net N mineralization)的同期类似影响,氮矿化是指土壤有机氮转变成无机氮的过程,氮只有成为无机氮才能被植物直接吸收利用。因此,表面上看到的CO2对植物生长的影响实则是对土壤养分的影响!这项研究有现象、有机理、有大量数据支持其结论,是一个很好的长期生态学观测研究案例!
试想,如果这个研究被我们当下的基金模式资助,大概只会有以下“重大科学发现”了:
(1)中国博士后基金:资助期一般为2年,发现“CO2对C3植物生长的促进作用明显强于C4植物”;
(2)国家自然科学基金-青年项目:资助期一般为3年,发现“CO2对C3植物生长的促进作用明显强于C4植物”;
(3)国家自然科学基金-面上项目:资助期一般为4年,发现“CO2对C3植物生长的促进作用明显强于C4植物”;
(4)国家重点研发计划(类似原“973”或“863”计划):资助期一般为5年,发现“CO2对C3植物生长的促进作用明显强于C4植物”。
显然,这些结论或科学发现“四平八稳”,没有错误,相关项目负责人也都能成功发表SCI论文,评上职称,拿到奖金,毕业若干硕士和博士。
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