植物的光合作用，會吸收空氣中的二氧化碳并把它們轉(zhuǎn)化為碳水化合物，然后保存在樹枝，樹干或根中。

根據(jù)今天《科學》上的一篇文章，由CREAF CSIC教授Josep Pe?uelas和南京大學的張永光教授共同領(lǐng)導的團隊發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)，二氧化碳的這種肥力作用正在降低。國際協(xié)作團隊得出的結(jié)論，自1982年以來，新增二氧化碳的光合轉(zhuǎn)化率已降低了50％，這主要歸因于兩個關(guān)鍵因素：水和養(yǎng)分的制約。

“沒有什么神秘之處，植物需要二氧化碳，水和養(yǎng)分才能生長。但是，二氧化碳大量增加，養(yǎng)分和水卻跟不上，植物將無法利用多出的二氧化碳?！盝osep Pe?uelas教授解釋說。

實際上，3年前，Pe?uelas教授已在《自然生態(tài)與進化》上警告說，二氧化碳的肥效不會永遠持續(xù)下去，植物不能無限生長，因為還有其他因素的限制。

如果光合二氧化碳的能力達到上限，將會對碳循環(huán)以及氣候產(chǎn)生嚴重影響。幾十年來，森林已經(jīng)獲得超多的二氧化碳，樹木因此加速成長。實際上，這種良性循環(huán)成功地減少了溫室氣體的水平，但現(xiàn)在已經(jīng)結(jié)束。

“這些前所未有的證據(jù)表明，植被對碳的吸收開始飽和。這對未來的氣候變化具有非常重要的影響，全球范圍內(nèi)可能采取的氣候變化應對戰(zhàn)略和政策，必須考慮到這一點。自然界的固碳能力正在達到極限。遏制溫室氣體排放的政策變得更加重要。”

這項研究整合了衛(wèi)星數(shù)據(jù)，大氣層和生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)模型。他們使用近紅外和熒光的傳感器測量植物的生長活動。

水分和土壤養(yǎng)分的缺乏是制約光合作用的兩大因素。為了驗證這一點，研究人員考察了過去40年里關(guān)于數(shù)百片森林的研究數(shù)據(jù)。 “數(shù)據(jù)表明，自1990年以來，葉片中必需營養(yǎng)素(例如氮和磷)的濃度逐漸降低?！?/p>

他們還發(fā)現(xiàn)，雨量隨時間的變化會產(chǎn)生顯著的后果。研究人員張永光解釋說：“我們發(fā)現(xiàn)，不僅是干旱時期，在雨季的季節(jié)性少雨期，植物都減慢了生長?！?/p>

原文：https://science.sciencemag.org/content/370/6522/1295

更多數(shù)據(jù)可去原文查看（無中文、無需翻墻、需賬號）

生物圈中氮氣很多，但難以利用，能夠固氮的太少了，氮元素又是合成蛋白質(zhì)不可或缺的物質(zhì)，沒有生物不靠蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的產(chǎn)出決定了該生物圈能支撐多少生物。

還有磷元素的循環(huán)，磷的來源也是同樣稀缺，只靠生物組織和代謝產(chǎn)物的堆積，積累速度比較緩慢，受到破壞后恢復也緩慢。

我想這篇文章想要表達的或許是這個意思，氮磷的數(shù)量決定了生物圈內(nèi)的生物上限，生物圈在恢復植被后想要進一步增加固碳的效率就得開始考慮如何科學地“放牧”森林。