火山喷发对陆地植被与碳循环影响的研究进展

1991年,Pinatubo火山喷发导致全球大气二氧化碳浓度上升态势出现停滞,这一现象揭示了地球内部系统可以通过火山活动对地表生物地球化学循环产生重大影响.近些年,火山喷发对陆地生态系统的影响及其驱动机制引起科学界的广泛讨论.本文系统梳理了火山喷发对陆地生态系统影响的研究,总结了火山活动的辐射效应和气候效应对树木生长和陆地碳循环产生影响的机制.大型火山喷发形成的平流层气溶胶一方面引起散射辐射增加促进光合作用,另一方面,还引起总辐射减弱抑制光合作用,由于散射辐射的影响相比更强,总体上火山辐射效应有利于陆地碳汇的增加.火山的气候效应体现在全球尺度的降温和区域降水的改变.降温作用在低纬地区促进植被的光合作用,在高纬地区抑制光合作用,同时在全球尺度减弱生态系统的呼吸作用,总体上也有利于增加碳汇.对火山造成降水变化影响的评估目前还存在较大不确定性.在对这些机制总结的基础上,本文评述了当前的认识盲点和研究难点,以期为未来进一步推进火山喷发影响的研究、完善地球内外系统联动机制的认识提供参考.