极端气候模拟器研究全球变暖对植物的影响

中国生物多样性保护与绿色发展基金会作为联合国气候变化框架公约（UNFCCC）的观察员机构，持续关注全球气候变化方面的最新动态。近日，中国绿发会国际部从国际知名期刊获悉一文《极端气候模拟器研究全球变暖对植物的影响（Un simulateur de climats extrêmes étudie l’effet du réchauffement sur les végétaux ）》。绿会国际部现将该文整理编译如下，供感兴趣的读者参考。

（图源：shutterstock）

生物气候学家开发了一种极端气候模拟器来选择最能抵抗全球变暖的植物物种，以便为未来的农业做好准备。在 2022年2月26日星期六的农业展上所展示的一个项目。

面对日益干燥和炎热的夏季，某些植物种类正在受到伤害。如何为气候变化做好农业准备？法国国家农业、食品和环境研究所(Inrae)的一个研究小组设计了一个极端气候模拟器。目的是选择最适合的水分需求条件的植物。

极端气候：草原在农业中的重要作用

草原是法国自然景观不可分割的一部分。它在农业中的作用至关重要。它由喂养牲畜的草和豆类组成。众所周知，豆类可以在其组织中固定大气中的氮。该元素对植物生长至关重要。但是草不能直接吸收它，它们需要该元素以可溶性矿物质的形式“储存”在土壤中。

另一方面，包括苜蓿（luzerne）和三叶草（trèfle）在内的豆类能够制造这种含氮材料。如何制造？由于细菌存在于它们的根部。这种共生现象使得固定组织中的氮成为可能。但它也允许从根和枯叶中释放过量的氮化合物到土壤中。因此，可使邻近的植物从中受益。这有助于植物生长并可取代化学肥料。

草地的生长周期是春天水草丰富，夏天凋谢。然而，越来越干燥和更早的夏季扰乱了这些植物的生长环境。大自然知道如何进化以适应气候变化，但这种变化的速度，再加上年复一年的重大天气变化，使植物无法足够快地进化。

“这就是我们杂交植物种群的原因：我们想要选择最抗旱的物种。”Inrae 的生物气候学家和研究主任让-路易·杜朗（Jean-Louis Durand）解释道。

模拟极端干旱的避难所

Siclex，用于极端气候模拟器，看起来像一个巨大的温室，能够使用铁轨在一片片草地上移动。下雨时，这个避难所会覆盖植物以剥夺它们的水分。该系统是自动化的，并且在时间上极其精确：借助软件，它甚至可以在下雨之前移动。雨一过去，它就会再次离开，让植物蒸发蒸腾。渗入附近地块的水在盆地中被疏散，不会到达试验地块。研究人员作证说：“我们已经连续3年在这片草地上强制夏季完全不下雨。”

（如上图，庇护所可控制400平方米的耕地。它模拟了温度上升大约 6 度，足以影响植物生长。Crédits：Inrae。）

通过在几种植物物种之间进行种内杂交，研究人员希望找到最能抵抗这些极端条件的植物。这就好像他们正在加速植物的自然进化。

“我们发现鸡脚草（dactyle，鸭茅属）是一种非常有弹性的物种，在没有水的情况下四个月后恢复得很好。但是每个物种在缺水后重新启动的速度方面存在很大的遗传多样性。”路易斯·杜兰德强调说。 研究人员还想知道同一地块内植物的理想组合，以更好地抵抗缺水情况。为此，他们建立了复杂的仿真模型。“现在的目标是使用 Siclex 在真实条件下测试这些模型。今年我们将施加更大的赤字，我们知道品种不会恢复。”

因此，选择植物物种的最佳杂交种并找到它们之间的理想组合，不仅可以适应当前的气候变化，还可以预测未来的变化。

原文参看：

https://www.science-et-vie.com/nature-et-enviro/un-simulateur-de-climats-extremes-etudie-leffet-du-rechauffement-sur-les-vegetaux-63343.html

编译：Daisy
审核：Maggie

编辑：Pierre