解决一个奇怪的100岁的神秘：新的研究为“尘碗悖论”提供了解决方案

在汉语，堪萨斯州附近的实验干旱避难所。

差不多100年前，有一种奇怪的，慢动作的巨大平原。在20世纪30年代的尘土碗中，作为历史悠久的热风和干旱席卷美国中间，占地植物类型的戏剧性转变。

在凉爽的北部更常见的草开始接管通常被其他天然草占据的异常炎热和干燥的南方平原状态。

当然，当然，在植物封面中的这种转变并不是在灾难中的最重要的关注点，即在普通的大约250万立方体造成的农业损失中造成了至少125亿美元的灾害。事实上，直到科学家开始更多地了解这些类型的植物，才似乎并不奇怪。

“基于我们的后续了解彼此取代的物种的特征，大学杰出教授，科罗拉多州立大学的杰作生物学学院和高级教授生态学家的生态学家生态学课程。

在20世纪60年代，研究人员发现，这两种类型的被认为是温暖和冷却的气候草（一组称为“C4”）使用光合作用以产生具有四个碳原子的化合物，这两种类型之间存在明显的生态差异。与另一个称为“C3”相比，其第一光合作用化合物仅由三个碳原子组成）。C4草在温暖的温度下最佳地生长，并且在使用水中更有效。C3草在较冷和潮湿的气候中往往最丰富。

这提出了这个问题：为什么，在臭臭臭臭虫和热浪中，C3草突然侵入美国南部约135,000平方英里？因此出生是“尘土碗悖论”。

科罗拉多州立大学研究人员在实验情节中记录植物物种。

这不仅仅是历史好奇问题。随着气候变化加速，草原，占地面积约30％至40％的地球面积，已经看到了升高的温度和降雨的极端变化，预计将经历更极端的干旱。并指出Knapp，“他们是当地经济的重要组成部分。”所以，了解尘埃碗在草地的突然变化 - 以及他们的敲击效果 - 是越来越紧迫的问题。

“因为这种极端的干旱在未来的气候变化中预计更常见，所以要了解这些草原为何对他们所做的方式做出的原因是重要的，这与他们的特征完全相反，”Knapp说。

现在，Knapp和他的同事们已经找到了这个问题的答案。ina新论文本周发布的国家科学院inproceings，他们描述了在堪萨斯州和怀俄明草原进行的四年人工干旱实验，为屠宰场的奥秘提供了解决方案。

“这项研究解锁了一个难题关于为什么C3草在炎热，干燥的条件下消除C4草，”生态系统科学与社会北部亚利桑那州大学的Coauthor Yiqi Luo表示。“随着全球气候变化和降水模式的变化，这款新镜头是预测未来植被动态和碳储存的重要工具。”

在汉语，堪萨斯州附近的实验干旱避难所。

这让我们回到了神秘之中。为什么这些凉爽的较少，较少的水效率C3草地来占据了中央美国中部的占据了历史悠久的热浪和干旱？Knapp和他的同事发现它与降水的剧集和更少做的事情较少，并且随机降水落下。

在美国南部的正常成长期间，在夏季，夏季的大部分水分落下。但在北方草原，降水模式甚至更全年。事实证明，这也是在极端干旱期间发生的事情 - 降水量远远不那么温暖的月份，一年中更均匀地发生。

因此，随着南部在南部干旱期间的北部平原上的沉淀，C3草地区发现了他们优选的降雨动态的界向南。他们增殖。

研究人员还发现，C3植物的侵占具有一种自燃能力。因为他们在今年早些时候开始增长，“他们可以先发制在C4植物活跃之前使用土壤水，进一步降低C4种的生长，”Knapp表示。

这对全球草原的未来是什么意思 - 以及气候

这些结果不仅仅是计数和跟踪物种的问题。不同类型的草也具有不同的特征，可能导致整体生态系统，气候和土地使用的变化。

例如，C3草往往在C4草前平均每一个月绿色，但越早死亡，将该地区的土壤 - 空气碳交换转移。与水效率较低，C3草从土壤中吸收更多的水分，具有复合效果，特别是在水已经稀缺的年份。

一年中的时间也很重要。

“所有植物，当积极种植和绿色时，蒸发从叶子中蒸发大量的水，”Knapp解释说。“这具有局部冷却效果。因为C3草在凉爽（在春天）而不是在夏天中间，但在炎热的夏季期间需要迷失时，冷却效果会丢失。这意味着从C4到C3生长模式的转变可能导致夏季更热。“

该团队计划继续研究这些季节性变化的影响 - 并从中恢复。

“在十年长的尘土碗干旱后，干旱对植物社区的影响发生了20年，”Knapp表示。因此，该集团现在监测他们的四年实验后恢复的时间需要多长时间。

“作为这种全球广泛的系统，草原在全球碳循环和植被 - 大气相互作用中发挥了很大作用，”克纳普表示，这就是为什么了解这种大规模的历史事件对于准备未来的气候变化至关重要。

参考：

“土壤无脊椎动物的遗传普遍性是通过Gemma E.Collins，Ian D. Hogg，彼得传达，Leopoldo G. Sancho，Don A. Cowan，W. Berry Lyons，W. Berry Lyons，Byron J 。亚当斯，戴安娜H. Wall和TG Allan Green，8月20日星期四，国家科学院的诉讼程序.DOI：
10.1073 / PNAS.2007925117

“将草原古老乐队的尘埃碗对抗极端干旱的反应”由Alan K.Knapp，Anping Chen，Robert J. Griffin-Nolan，Lauren E. Baur，Charles J.W.Carroll，Jesse E. Gray，Ava M. Hoffman，Xiran Li，Alison K. Post，Ingrid J. Slette，Scott L. Collins，Yiqi Luo和Melinda D. Smith，2012年8月24日，国家科学院的诉讼程序。 DOI：
10.1073 / pnas.1922030117

该团队包括来自CSU生物部的研究人员（Anping Chen，Robert Griffin-Nolan，Charles Carroll，Jesse Gray，Ava Hoffman，Alison Post，Ingrid Slette和Melinda Smith）以及来自大学生物部的中国武汉中南普通普罗旺斯地理流程分析与湖北省地理流程分析与仿真研究的新墨西哥，墨西哥普罗旺斯与城市与环境科学研究。