位于美国马里兰州Smithsonian环境研究所（简称SERC）的一大片“试验田”里，在高高低低的植物丛中，散布着一座座小小的“透明房子”以及一排排守卫着“透明房子”的管道装置。这片“试验田”其实是一片紧邻Chesapeake海湾西海岸的沼泽地，偶尔划船经过的人们，不禁有些好奇——这里到底是在干什么呢？似乎这几十年以来，这样的装置并没有改变过，而且渐渐正在增多。

 

这其实是一场关于气候变化对生态系统的影响的旷日持久的科学实验。这场本来只准备做3年的实验早在1987年就开始了，因为几乎大部分的气候变化对地球未来的影响预测，都来自于科学家基于过去数据的推导模型之中，但这些模型并没有把生态系统对气候变化的响应考虑进去，那么，未来的真实场景到底是怎样的呢？这就是这场实验的初衷，通过模拟未来真实场景来观察气候变化对生态系统产生的影响。

 

Smithsonian环境研究所博士后 陆蒙

 

在其中一个实验中，SERC的科学家们在这片自然的沼泽地上种上了两类代表性的植物：一是能够在沼泽地的环境里生长，二是所选的植物分别代表了碳三、碳四这两类植物。然后，模拟未来因气候变化引起的空气中二氧化碳不断增加的情景，在这些“透明房子”里，通过外部装置定时把二氧化碳吹进去，同时保持与外部一致的温度和湿度，从而观察植物的生长情况。

 

碳三植物：光合作用中同化二氧化碳的最初产物是三碳化合物3－磷酸甘油酸的植物；碳三植物的光呼吸高，二氧化碳补偿点高，而光合效率低；如小麦、水稻、大豆、棉花等大多数作物。

碳四植物：二氧化碳同化的最初产物是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植物，如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。

 

经过了30多年的记录与观察，这里的科学家们发现的结果引起了全球同行们的关注，毕竟几乎没有哪个实验室能有这样持久并且具有说服力的研究结果。科学家们发现，碳四植物对二氧化碳的增多并没有太大的响应，而碳三植物对增加的二氧化碳有一个正的响应过程，也就是相比“透明房子”外部的同类们，它们长得更茂盛。

 

每一年，科学家们都会在它们长势最喜人的时候测量它们的高度和密度，从而算出它们的生物量。当这些植物长得越来越密的时候，也变得越来越矮。但当它们变矮之后，就会对身边的生态系统产生很多影响。比如，会妨碍沼泽地里鱼类宝宝的生长；也会降低栖息于此的鸟类筑巢的高度，漫向沼泽地的潮水很有可能将这些鸟巢淹没；另外，因为植物的根茎太密了，也会影响螃蟹的打洞行为。

 

 

不过，二氧化碳增加，对这块沼泽地带来的并不全是坏消息。硬币的另外一面是，随着植物的根茎变得更密，越来越多的植物根茎腐烂之后，成为沼泽地的一部分，将这片沼泽地逐渐抬升。根据卫星照片显示，当地的海平面在过去30多年里上升了20厘米，由于这片沼泽地也在相应的不断抬升，因此它的面积并没有减少。