植物太弱,僵尸可能不够吃?

说是2000年至2009年间,地球植被吸收的二氧化碳总量下降了5.5亿吨,为啥捏?仅仅因为植物固碳能力下降了吗?有没其他可能?网友mdk不畏Science杂志权威,努力挑了个漏洞:会不会是由于植被覆盖减少呢?。科学家脑子当然没那么容易进水,气象学松鼠白鸟赶紧跑去看原文,却也没有看出啥大破绽,感叹要给Science杂志挑毛病不容易。下面是Q&A详解——

那么科学家是怎么计算植被的呢?

plant

白鸟:作者在处理卫星生成的图像数据时,将全球陆地分成了边长一公里的网格,每个网格中可能是不同的植被,而水域、荒漠和城市直接被剔除在外不予考虑。(城里人真没面子,每天早出晚归,闻废气吃地沟油挣来几个钱,最后在生产力里没份!)剩下的网格通常包括常绿针叶林、落叶阔叶林、热带稀树草原、农田……每种植被生成NPP*的能力是不同的。

减少的森林算到哪里去了?

白鸟:关键就在这里,我们通常认为森林是固定二氧化碳的中坚力量,这可能是对植被种族歧视了。因为农田的固碳能力并不一定比森林低,尤其是有人灌溉和施肥的时候。九年间,虽然有森林消失,但它们通常是变为农田或荒地,变成荒漠和城市的毕竟是相当少的部分,所以文章并没有将森林的消失列为NPP下降的原因。

好吧,看来方法上找不到破绽,可是他们究竟要说什么?

白鸟:作者的主要观点是,尽管气温升高使得高纬度地区的春季提前秋季延长,供植物生长(光合作用)的时间长了,但因为高温和频发的大面积干旱,在高纬度地区的夏季和中低纬度地区的大部分时间,植物们喘气(呼吸作用)也更厉害了,这样一出一进两头都有变化,留下的干货(就是NPP)不增反减了。所以,虽然地球看上去还是蓝的蓝绿的绿,但是生产者们长个子的速度变小了。

那又怎样?

白鸟: 这个消息对生态系统来说,意味着消费者要遭殃,而对人类来说,就埋下了饥饿的种子,因为我们也不过是农田生态系统的消费者。

哦!明白了,翻译成“植物大战僵尸”的语言就是:尽管满地都种上了植物,挺好看,但全是小金蘑菇,既不耐啃,又出不了多少能量。

*NPP,中文名叫净初级生产力。顾名思义,自然界中最初级的产出减去消耗,联想一下人类的生产力……

照一照,paper到

新型扫描隧道显微镜,把分子结构看得更清晰。

它是无价宝,全球独此一份,有了它,会招来无数人合作,愿意把你的名字写进proposal。 物理界有个说法,如果你有世界上唯一一台万用电表,发文章就不是问题。一个显微镜真的能像物理松鼠哈林说得那么“神”吗?那这显微镜岂不成了“摇paper树”“聚paper盆”了吗?

另一只物理松鼠沐右透露,这种高清晰度的扫描隧道显微镜,一般都是一个实验室好几个人花几年时间砸数万或者数十万美元,搭那么一套设备出来,然后拿来测各种的样品。这种技术的实现,只需在传统的扫描隧道显微镜上稍微调整一下就可以,不用去做大的修改。市场上也是可以买到扫描隧道显微镜的,但要么就是精度不高,要么就是VeryVery贵。

从图片上我们可以看到这台新型扫描隧道显微镜已经很清晰了,不过,没有最清晰只有更清晰。哈林评价道这台STM的确不错,只是当不上第一个分辨化学结构的设备这种名号。我想这也就是它发在PRL上的原因。去年,在Science上,IBM的一个研究组用AFM做出了更清晰的图像

缘分波注定?

人人都是民间心理学家(folk psychologist),谁都知道有共同语言的人感觉比较亲密,青梅竹马的关系更不容易动摇(25岁之前的婚姻更幸福),故事中带有更多的细节比较让人信服,看了美国普林斯顿大学的Greg Stephens和Uri Hasson的研究(“良好的沟通真的让心灵相通”)以后才发现,原来这些都可以用“波长”来解释——他们语言同步得比较好,波长对上了~

认知神经松鼠悠扬说,这个实验设计的很巧妙。以往我们都只关注了个体在认知活动中的反应,但是在社会活动,或是人际交流中大脑的状态又是如何?这个实验揭示,所谓心灵相通也真的具有物理的背景。并且大脑的这种同步还和实际交流的效果密切相关,收听者理解故事的效果越好,同步的程度越高,这说明这种同步不仅限于低层次的物理刺激,且有语言加工的相类似构成。文章的原作者Uri Hasson 其实前不久也去了北京,如果参加了松鼠会组织的国际认知科学大会“神经电影之夜”的同学可能已经有幸聆听了他关于神经电影学的讲解。相信他的这一系列工作能为我们了解大脑在人类交流沟通方面起到重要的启示作用。

大脑没变的爸爸不是好爸爸

亲子关系也能改变父亲的大脑?新鲜的人脑看起来有点儿像豆腐,实际上脑的结构的确会因为使用习惯而产生比较大的变化,比如考试就会改变大脑结构……大脑的可塑性还是比较强的,脑细胞也并不像很多人想的那样不可再生。

认知神经松鼠悠扬:我们确实很难研究人类是否像大鼠一样也会因为子女的气味而改变嗅觉细胞的大小。不过,气味算是大鼠用做沟通的重要途径之一,而人类用来建立长期情感联结的途径则广泛的存在于视觉,语言……比如,孩子的一个可爱笑容落在爸爸心里,他的大脑中久而久之也充满了对孩子的“长时记忆”而形成难以割舍的父子情谊。大鼠的实验只是对基本动物行为模式的一个模拟,人类的行为和情感则更加复杂和深厚的多。

0
为您推荐

20 Responses to “一周资讯点评21:植物太弱, 僵尸可能不够吃?”

  1. 悠蓝说道:

    SF么?~~喜欢这种短小精悍滴文~~~

  2. 王小二说道:

    恩 我也是

  3. 肖稀君说道:

    那植物大战僵尸打比方,很容易理解,也有趣。

  4. evo11111111说道:

    森林绝对比农田固碳能力强!农田就那么一层,而森林呢,分好几层!从高大的树木,到矮小的灌木丛,再到地上花花草草,空间利用很充分!固碳能力可想而知!

    • wanfeng说道:

      不要想当然.
      农田里长出来的东西会被人收走,森利里长出来的基本还是原地腐烂掉,原来吸收的二氧化碳又放回来了.
      一般认为生态系统成熟的森林不具备额外吸收二氧化碳的能力.

      • 科学不科学说道:

        你也在想当然,森林的土壤难道和田地的土壤一样?煤炭从何而来呢?

    • 白鸟说道:

      嗯~还是拿数据说话吧,简单讲一下Science原文里和这个相关的一个数据:
      SLA,中文名字叫做“比叶面积”,是一个反映叶片截获光的能力的指标。
      不同的植被的SLA是不一样的,SLA越大,植被利用太阳能的能力越强。
      evo11111111 质疑的也是农田的这个指标无法和森林媲美吧。
      不过文章的辅助材料(30页之多~~~)中的一个表列出了各种植被的一系列指标,
      包括这个SLA,
      最大的居然是草地37,其次是农田30.4,而所有各种森林,最大的只有27,是多树草原
      热带雨林所属的常绿阔叶林也算是大的,25左右

      • 紫鹬说道:

        SLA是单位干重的叶面积,容易推出,多肉植物和叶子厚度大的植物SLA较小,而薄且广的叶子SLA大,这样不难理解为何草地和农田SLA大,为何森林是阔叶林SLA大。它属于叶子生理特征指标,可以说与截光面积/生物量的投资策略有关,但不是SLA越大,对光能利用就越有效。比如林下的耐荫植物,往往有很大且薄的叶子以最大化光的捕获,比如一些热带雨林下的天南星科植物,SLA很高,但其利用光固定碳的能力并不高,因为它的Rubisco的投资少,相关的代谢库不大,不能达到阳生植物那样高的净碳同化率。也就是说,即使它截到了多余的光,也只能变成热和荧光散失,或者被晒伤,而不能成为光合左右的能量。

        我认为evo11111111提到的概念是LAI(叶面积指数),单位土地面积上的叶面积之总和,LAI当然是群落中叶有越多层次越高。不过由于后面的评论说到的呼吸和分解的关系,加上阳生、阴生叶的差别,光照条件的变化,LAI不一定与NPP有正的线性关系。

        成熟的森林是碳源还是碳汇确实是前段时间争议了很多的问题,至少现在从500+龄的针叶林里得出的结果还是支持复杂的森林生态系统是一个有效的碳汇的。

  5. 蛋挞说道:

    用大鼠来实践人类行为。。。还是不太合乎逻辑

  6. xhkid说道:

    水域里的藻类也是固定二氧化碳的能手,这个也被忽略了?地球早期的氧气可全是靠藻类提供的

    • 白鸟说道:

      嗯嗯,是啊,藻们是水生生态系统的重要部分。
      这个要怪《科学美国人》网站标题党了,
      《Science》的论文做的是陆地植被NPP减小,
      到他们网站的文章,就给简化成了“Earth's plants and trees”了。
      我不太知道英语是不是习惯里plant都是指陆上的,
      不过浮游植物他们是叫phytoplankton的,
      如果真有这个用法习惯,就是我们翻译的有误了。

  7. MILESJ说道:

    根据光和作用和呼吸作用:
    有机物(或者其他能量物质)+氧气 《==相互转化==》二氧化碳+水+能量

    可知,只有固定更多的能量物质,才能使得二氧化碳降下来。显然目前我们在持续消耗着地球的能量物质,二氧化碳怎么能降下来呢?

    再来看太阳能,
    1.如果地球吸收的太阳能 散发到宇宙中的太阳能,地球就会一直升温至吸收的太阳能与散发的太阳能持平,也就是达到情况2这种平衡。那么这个持平温度是多少?若低于这个持平温度,地球的升温也许不是我们的错,那我们唯一可做的就是放缓升温的过程,而要放缓升温过程就要求固化的能量物质>消耗的能量物质,而现实不是这样,剩下的我们只有祈祷这个升温过程非常的缓慢了;若高于这个持平温度,如果地球还在升温,那就是我们的错,也就是二氧化碳在变多。
    所以要保持二氧化碳不变多,就是更多地使用绿色能源。

    • MILESJ说道:

      怎么搞的,无端少了一段(使用了小于等于大于符号好像会出错),补充下

      再来看太阳能,
      1.如果地球吸收的太阳能(小于)散发到宇宙中的太阳能,地球就要消耗更多的能量物质来保持整体温度不降低,那么消耗的能量物质的另一端就是产生更多的二氧化碳。显然这种情况是最糟糕的,我们在不断消耗地球的寿命直至进入冰河期。
      2.如果地球吸收的太阳能(等于)散发到宇宙中的太阳能,只要地球温度不变,就不会产生更多的二氧化碳,而实际上,地球在升温。
      3.如果地球吸收的太阳能(大于) 散发到宇宙中的太阳能,地球就会一直升温至吸收的太阳能与散发的太阳能持平,也就是达到情况2这种平衡。那么这个持平温度是多少?若低于这个持平温度,地球的升温也许不是我们的错,那我们唯一可做的就是放缓升温的过程,而要放缓升温过程就要求固化的能量物质>消耗的能量物质,而现实不是这样,剩下的我们只有祈祷这个升温过程非常的缓慢了;若高于这个持平温度,如果地球还在升温,那就是我们的错,也就是二氧化碳在变多。
      所以要保持二氧化碳不变多,就是更多地使用绿色能源。

      • 田泰瑞说道:

        问个问题二氧化碳是导致升温的首源吗?

        • MILESJ说道:

          我并没有说到温室效应,
          我说的是二氧化碳在能源系统中的参考量,我所能想的太阳能转化过程中,碳扮演着主要角色,目前大多数能源释放太阳能的过程中都释放了二氧化碳,至于地球的温度升不升高那要看地球的吸热和散热环境。也许你只选择性看了第3点中的最后一句。
          升温的主要原因不是二氧化碳,但是升温了就目前使用的主要能源来看二氧化碳会变多。

  8. HELEN说道:

    人类还是种多一些植物吧..无语

  9. 吞噬星空说道:

    哈,有趣啊

  10. 鸡蛋壳说道:

    不知屋瓦上的苔藓地衣有没有算进去

  11. 小宝说道:

    地球之肺的湿地呢?湿地是最容易发生变化而脆弱的生态系统。他们的能力如何?

  12. 随风说道:

    呵呵,不错

Leave a Reply