揭示了远程非洲森林的秘密

非洲刚果盆地的偏远森林长期以来一直是科学家的盲点，他们致力于了解地球的自然周期如何响应不同地区的环境独特特征。

现在，佛罗里达州立大学的两名研究人员是全球科学家团队的一员，他们揭示了大规模火灾和高氮沉积在这些郁郁葱葱的中非森林的生态和生物地球化学中发挥的意外作用。

他们的研究结果发表在“美国国家科学院院刊”上，可能标志着对这些森林结构，功能和生物多样性的全新认识。

“我们已经在刚果盆地工作了十年，这样的发现为我们的星球如何运作提供了新的见解，并提醒我们对于我们周围的世界还有多少了解，”该部副教授Rob Spencer说。地球，海洋和大气科学。

FSU科学家与他们的比利时和刚果同事合作，在密集森林的刚果盆地进行了广泛的实地研究 - 这个地区的交通不便和政治动荡导致其严重不足，数据不足。

在实地工作期间收集的样品使用位于总部位于FSU的国家高磁场实验室的超高分辨率质谱仪进行处理。这种先进的分析工具提供了给定样品中有机材料的详细分子特征。

研究人员特别感兴趣的是筛选一组称为浓缩芳烃的火焰衍生化合物样品，这些化合物表明了火作为有机物质来源的作用。

“当然，我们发现火源冷凝芳烃与样品中的高含量氮有关，”FSU博士候选人特拉维斯德雷克说，他是该研究的合着者。“大气模拟已经表明，氮的这些升高的沉积与火有关，但现在我们有一些分子证据来支持它。”

刚果盆地的森林在其北部和南部与干燥的热带稀树草原和草原的巨大马赛克接壤。当由于刀耕火种的农业或闪电等自然原因导致火灾在这些干旱地区点燃时，大量的生物质会冒烟。研究人员现在发现，大部分来自这些火灾的有机氮被扫入大气层并沉积在森林中。

在像刚果森林这样的热带生态系统中，氮通常可以作为限制性营养素 - 一种天然存在的元素，其稀缺性可能会抑制生物生长。当限制性营养素的过剩被泵入生态系统时，它可以刺激和加速一系列有进取心的物种的生长。

从表面上看，这个过程似乎无害。但是，德雷克说，养分饱和实际上可以起到减少生物多样性的作用。

“生态系统中的每个生物都专注并试图找到其在营养级联中的小地方，”德雷克说。“但如果森林充斥着营养物质，某些植物和生物体将比其他植物和生物体受益更多，这可能导致生物多样性减少。”

德雷克说，这些研究结果提出了一个关于刚果森林生态的一个重要问题：如果这些高氮沉积速率持续数百年，数千年或数万年，那么这将如何影响森林的长期增长和发展?

“刚果森林和亚马逊等其他热带雨林之间存在着惊人的生态差异，”他说。“亚马逊没有广阔，干旱的稀树草原或刚果的重要火灾输入，刚果的生物多样性远远少于亚马逊。如果大火多年来一直在向大气层开垦，那么刚果可能只是一个极度过度施肥的森林。“

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