科学家通过研究新疆“伊吾侏罗纪森林”化石，首次定量揭示了约1.6亿年前森林生态系统的生产力水平。研究发现，在温室气候背景下，该森林年均净初级生产力显著高于现代同纬度森林，约为现代温带针叶森林平均水平的3倍。相关成果8月6日发表于国际学术刊物《科学进展》。
森林生态系统是陆地生物圈的重要组成部分，也是全球碳循环的重要参与者。森林生产力通常以净初级生产力衡量，但由于缺乏植物化石证据，地质历史时期森林生态系统的生产力水平长期难以准确评估。
为解答这一科学问题，云南大学植被结构功能与建造全国重点实验室冯卓团队联合国内外科研人员，对新疆哈密“伊吾侏罗纪森林”开展系统研究。研究人员基于原位保存的裸子植物茎干化石，结合化石解剖分析和现代森林生态学方法，对该化石森林的组成、空间结构、生物量和净初级生产力进行了定量重建。
研究发现，距今约1.6亿年前的“伊吾侏罗纪森林”平均冠层高度约28.6米，单位面积森林生物量达到276.2吨/公顷至386.9吨/公顷，其森林结构与现代北半球中高纬度地区以针叶树为主的森林相似。更重要的是，该森林年均净初级生产力达到21.11吨/公顷至31.9吨/公顷，显著高于现今本地针叶林和全球温带森林平均水平。
研究认为，中侏罗世较高的大气二氧化碳浓度和温暖的温室气候环境，提高了植物光合作用效率，促进了森林快速生长，使广泛分布的裸子植物森林成为当时全球重要陆地碳汇。
“这一发现从化石记录角度揭示了森林生态系统在全球碳循环中的重要作用，也为理解未来全球气候变化背景下生态系统响应提供了新的视角。”论文第一作者、昆明学院副研究员缑旭东说。
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