研究建议改进模型来预测山地森林的生态系统服务

包括山地森林在内的热带山地生态系统的研究相对较少，但它们是重要的生物多样性的家园，并提供重要的生态系统服务，例如供水和参与温度以及区域和全球气候的调节。有关山地植被及其动态的现有数据远远不足以自信地模拟山地植被与大气相互作用以应对气候变化所需的数据。

巴西和其他几个南家以及英国大学的一组科学家在《植物生态学与多样性》 杂志上 发表的一项新研究 揭示了这些问题。该文章的作者认为，弥合这一差距的有效方法是创建一个“跨学科网络”，能够研究山区生态系统的自然动态及其对本地、区域和整个非洲大陆的全球变化驱动因素的反应。社会生态系统的框架。

“我们的研究结果表明，南美洲山脉建模所需的信息非常少。我们需要更具体的数据来进行此建模，特别是如果我们想要包含社会生态多样性。我们主张创建一个代表山地生态系统社会和生态条件异质性的站点网络，目的是量化这些生态系统在碳和水循环以及其他生态系统服务中迄今为止被忽视的作用，”Laszlo Karoly Nagy，文章第一作者告诉。

Nagy 是巴西圣保罗州坎皮纳斯州立大学 (UNICAMP) 的教授，也是圣保罗州坎波斯杜若尔当州立公园 ( PELD-PECJ ) 长期生态研究项目的协调员。他对这项研究的贡献得到了 FAPESP 的支持。

最后一位作者是埃克塞特大学气候变化系主任 Stephen Sitch，他的贡献得到了自然环境研究委员会 (NERC) 的支持，该委员会是英国科学和研究资助机构英国研究与创新 (UKRI) 的一部分。

南美洲的热带山地生态系统

海拔超过 1000 米山区的热带森林从潮湿(如巴西的塞拉杜马或毗邻亚马逊西部盆地的安第斯山脉部分地区)到季节性干燥(如大西洋雨林生物群落或安第斯山脉)不等。山脊间的山谷。

山地植被包括森林和非森林。树木的生长在高海拔和低温下受到限制，但气候变化将改变这些生态系统的结构和功能。例如，安第斯山脉有许多山地森林地区，但目前该地区的变暖速度是南美洲其他地区的三倍，预计到本世纪末该地区的气温将上升6°C 。

南美洲的山区也有大片非森林地区，这些地区的土地用途已转变为农业和牧场。在这种背景下，从气候反馈和生态系统服务的潜在利用方面来说，南美洲的亚热带和热带山区是预测未来气候对这些生态系统的结构和功能的影响的一个高度优先事项。

在这项以坎皮纳斯举行的研讨会为基础的研究中，研究人员分析了南美洲的山区生态系统地点网络，对现有知识进行编目和综合，以便在未来模拟这些地点对区域和全球碳/水循环的贡献时使用。

纳吉说：“区域的选择必须根据气候和生物地理学进行分层，同时考虑到土地利用的历史和文化背景。” “所有这些都表明，需要从社会生态学角度分析情况的多样性，以便可以综合现有的知识，并为建设广泛的项目找到一条途径。”

方法

该研究覆盖了安第斯山脉和巴西东南部的八个地点：委内瑞拉、哥伦比亚和厄瓜多尔西部安第斯山脉;秘鲁的亚马逊-安第斯山脉断面;阿根廷西北部的山脉;智利合恩角;以及巴西的曼蒂凯拉山脉 (Serra da Mantiqueira) 和西波山脉 (Serra do Cipó)。

其中只有两个(一个在委内瑞拉，另一个在巴西)拥有可用作动态全球植被模型(DGVM)参数的气候、生态和生态生理数据、模拟植被变化以及相关生物和水文循环的计算机程序应对未来几十年的气候变化。

六个地点的树木生物量数据可用。科学家们使用称为 JULES(英国联合陆地环境模拟器)的 DGVM 进行了初步评估，以寻找可用数据中的差距及其对模型参数化和校准的影响。该分析发现，山地森林净初级生产力、呼吸作用和地上生物量分配与温度相关，并且土壤碳储量随海拔升高而增加。

这些地区的研究人员面临的困难之一是获取数据来确定山地森林和非树木高山植被之间的过渡。“如果我们将了解森林的建模者和实地研究人员结合起来，我们就可以决定什么对每个参与者有效，确定其特点，并看看他们如何相互交谈。对于两个社区来说最重要的是互动，以便可以根据经验数据检查建模产生的结果，”纳吉说。

下一步将包括继续与包括巴西人在内的伊比利亚美洲同事以及三个欧洲模型师团体一起开发模型。所有这些团体都在不同的尺度上工作，包括根据山脉和景观调整的全球尺度，其中可以包括土地利用。

“山区特征需要采取特定的方法，”他说。“例如，您应该分析树木生长在植物组织生产方面受到的限制与光合作用方面的限制。”

他补充说，目前的工作需要将各个参与者聚集在一起，包括正在建设的安第斯山脉社会生态观测站网络(ROSA)，以及确定项目下一阶段要研究的地点。

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