研究人员说，随着二氧化碳水平持续上升，植物将如何运转是一个棘手的问题，尤其是在热带地区。植物生存的某些方面可能会变得更容易，某些部分会变得更困难，并且会有物种的赢家和输家。由此产生的植被变化将有助于确定气候变化的未来方向。

为了探讨这个问题，华盛顿大学领导的一项研究研究了吸收大量二氧化碳的热带森林如何随着CO 2的持续上升而进行调整。他们的结果表明，植物叶片中发生的多种变化以及物种之间的竞争可以保留这些生态系统从大气中吸收二氧化碳的能力。所得论文发表于1月16日的《全球生物地球化学循环》杂志上。

威斯康星大学大气科学与生物学副教授阿比盖尔·斯旺(Abigail Swann)说：“我们的发现表明，具有某些反应类型的植物(例如使叶片变厚)最终将在热带森林中比其竞争对手更好地生长。” “如果这些生长良好的植物在森林中变得更加普遍，那么水和碳交换的总速率可能会接近现在的水平。”

Swann小组的先前研究表明，随着CO 2的上升，热带植物的叶子变得越来越厚，这将加剧气候变化，因为更厚的叶子也可能更小。这样，植物将捕获更少的阳光以进行光合作用，从空气中吸收更少的二氧化碳，并释放出更少的水蒸气，所有这些都会由于气候变化而加剧采暖。

这张照片显示了2007年巴拿马巴罗科罗拉多岛上的雨林。该岛上设有一个研究站，该站用于研究热带植物和生态系统，为该模型提供了数据。图片来源：Scott Ableman / Flickr

这项新工作将这个问题的范围扩大到包括植物物种之间的竞争以及叶片中碳氮比的竞争。大气中较高的二氧化碳使植物更易于光合作用。但是，如果氮不能跟上，植物的能源生产效率就会降低。

斯旺说：“尽管观察到这种情况确实发生了，但人们仍然无法确定为什么植物在高CO 2下能长出更厚的叶子。” 这项新的模型研究提出了一种解释：“厚叶可以使氮集中，因此每片叶子的光合作用率很高。”

作者对巴拿马森林茂密的热带岛屿Barro Colorado Island进行了仿真，该模型已针对地面条件进行了很好的测试。模拟包括一到两种阔叶常绿热带树木，例如野生腰果和厄瓜多尔月桂树。这些树木经过编程，可以对较高的二氧化碳产生各种反应，并且可以相互竞争空间。

被编程为具有相对于氮的碳含量更高的树木，其叶子的光合作用效率降低，这有助于它们生长，并散发出更少的水蒸气，从而有助于树木保持凉爽。但是叶子也变厚的树种更善于吸收碳并产生水蒸气，帮助它们长高并保持凉爽，并且还可能胜过邻居。

“我们的工作表明，通过植物的森林增长转移可能会有较高的CO的那么可怕后果2比其他的研究表明，”斯旺说。“关于植物如何对气候变化做出反应，我们仍然不知道很多。这项工作确实为人们最好地猜测了哪些植物在未来的热带森林中会生长得最好，我们可以通过更多的观察进行检验。”