生态学科施政教授在国际顶级学术期刊“Nature”子刊《Nature Communications》上在线发表题为《Model structures amplify uncertainty in predicted soil carbon
responses to climate change》的论文。该研究揭示了全球陆地土壤碳循环模型结构的变化会导致土壤碳对未来气候变化响应的不确定显著增加。该成果强调了全球土壤碳模型结构多样化的重要性,同时指出模型结构的多样性和复杂性之间需要有效的平衡,是陆地生态系统碳循环与全球气候变化领域取得的又一重要进展。


全球陆地碳循环对气候变化的响应是调节气候变化的一个至关重要的机制。陆地生态系统每年可以吸收大略1/3的人类排放的温室气体,从而减缓气候变暖。其中,土壤是陆地生态系统中最大的碳库。土壤碳库的些许变化都会可能导致大气二氧化碳的浓度的显著变化,并最终影响到气候。因而,量化土壤碳库对气候变化的响应尤其重要。土壤碳模型是量化土壤碳库对长期气候变化响应的重要手段。政府间气候变化专门委员会对未来气候变化的通报中有关碳循环的动态就是依赖于这些土壤碳模型。在这些报告中,不同模型间预测的土壤碳动态差异很大。所以,最近相关研究很多都是在探究引起这些差异的原因和如何降低这些差异。本项研究表揭示了模型结构以及参数化是导致模型预测结果差异的主要原因;还进一步揭示了虽然复杂的模型可以很好的模拟当前土壤碳库的状态,但是却出现了预测结果较大的不确定性。
另外,此项研究还展示了模型、数据融合的方法在线性和非线性系统的应用的有效性和重要性,最后倡导当开发复杂的土壤碳模型时,需要考虑到预测的更大的不确定性。该项研究也是我校生态学科在该领域研究的一次重要突破。
施政教授是该文的第一作者和通讯作者,南京林业大学为第一作者单位,美国俄克拉荷马大学Sean Crowell教授为共同通讯作者。该项研究得到江苏省生物学优势学科的支持,并与美国俄克拉荷马大学气象系和美国北亚利桑那大学的学者合作的成果。