植物生命周期洞察大数据可以预测气候变化影响

该研究基于研究人员创建的新数据库，该数据库首次结合了分布数据集和生命周期数据集，从而可以确定全球不同生命周期的流行情况。它使用经验工具和大数据来研究有关人类干扰如何影响一年生植物及其全球分布的理论范式。除其他外，研究发现，随着人口密度的增加和气候变化，一年生植物预计将受益更多，这可能对生态系统造成破坏。

[以色列耶路撒冷] 发表在《自然》杂志上的一项新研究通过创建包含大量数据的独特数据库，首次在全球范围内研究了植物的生命周期。该研究由耶路撒冷希伯来大学罗伯特·H·史密斯农业、食品与环境学院的Niv DeMalach 博士领导。特拉维夫大学乔治·S·怀斯生命科学学院的Itay Mayrose 教授;Tyler Poppenwimer 博士，曾是希伯来大学和特拉维夫大学的博士后，现在是 FDA 的研究员。

在本研究之前，使用经验数据来评估植被的传播仅限于区域系统的局部研究。新数据库首次将约 235,000 个物种(占科学已知物种的 67%)的生命周期数据汇集到一个地方，这些数据是在过去 80 年中从世界各地的不同来源收集的，其中包括数以百万计的物种。对全球物种的观察。

几十年来，科学家们一直对影响多年生和一年生植物的分布和生命周期的因素以及两者之间的竞争感兴趣，以了解自然规律和不同物种对环境条件的适应。人们已经开发了各种数学模型来描述影响多年生植物和一年生植物的条件。DeMalach 博士和 Mayrose 教授的这项新研究以及他们创建的国际数据库，标志着检验这些模型与现实世界情况之间关系的首次尝试。

植物物种可分为多年生植物(通常寿命超过一年的植物)和一年生植物(在一个生长季节内完成其生命周期的植物，并在产生种子后亡)。自然界中的绝大多数物种都是多年生植物，因为这一类别包括草、树木和灌木，它们对整个生态系统非常重要，因为它们在减缓整个系统的气候变化和防止水土流失和洪水。

在农作物中，这一数字正好相反，一年生植物占据了大约 70% 的农业用地，并构成了人类消费食物的大约 80%。这是因为一年生植物生产种子的效率更高，种子是碳水化合物和蛋白质的来源，也是人类饮食的支柱。

研究人员发现，一年生植物在夏季气温特别高、降雨量特别少的地区很常见。这与之前接受的观点形成鲜明对比，后者不认为一年中的季节是相关参数，而是仅关注温度和降水的年平均值。例如，与奇瓦瓦沙漠相比，加利福尼亚州一年生植物的比例更高，尽管后者平均而言更加干旱。这是因为加利福尼亚州的夏季更加干燥(几乎没有夏雨)。此外，该研究发现，一年生植物在世界范围内的分布比之前认为的要少得多。虽然科学界公认的估计是它们约占所有植被的 12%，但新的研究结果显示这一数字还不到这个数字的一​​半，不超过 6%。

作为研究的一部分，研究人员创建了一个新的、独特的全球数据库，这使得预测气候变化对植物世界的未来影响成为可能。除此之外，研究人员证实了这样一个假设：随着人类对环境的影响越来越大，一年生植物预计将变得更加常见。此外，他们还开发了一个模型，表明在三十年内，全球约 70% 的地区一年生植物的比例将会增加。这可能会损害环境，因为(例如)一年生植物在减少大气中二氧化碳方面的效率低于多年生植物。

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