美国Science 杂志

2018 年6 月29 日

农业规模增长驱使全球火灾减少

一个全球性评估显示，在过去18年中，遭到焚烧的面积大约下降了24%，而农业规模的扩展在其中起到了主要的作用。

火灾对生态系统的塑造扮演了重要的角色，它对气候也有广泛的影响，因为它会影响植被及土壤碳含量、地表反射率及大气中气溶胶和温室气体的浓度。因此，了解发生火灾的趋势对气候变化模型的信息提供至关重要。

Niels Andela和同事分析了1998至2015年间的卫星数据，旨在确认全球范围内遭到焚烧的区域。他们还进行了数项分析以评估焚烧区域长期走势的驱动因子和意义。他们发现，除了欧亚大陆之外的每个大陆都呈现焚烧面积的总体下降，降幅特别大的区域位于南美和非洲的热带稀树草原及整个亚洲草原带的大草原。

作者说，降雨模式可解释焚烧地区大部分的短期变化，但对焚烧的长期性减少则无法解释；他们发现，长期性的焚烧减少更多与自然土地向人类管理土地的转变有关。在高度资本化地区（具高国内生产总值地区），被焚烧地区显著减少，这可能反映了当地为保护高价值作物、牲畜、住房、基础设施和空气品质所实施的消防措施。作者得出结论，这些土地使用的改变提示，所观察到的遭焚烧面积的减少可能会在未来的几十年中持续如此甚或加速。

矮牵牛花花香来源获揭示

研究人员发现了一种关键蛋白，它能帮助矮牵牛花释放花香。尽管花朵释放的化合物常常沁人心脾，但它们的意义远不只是宜人的气味；挥发性有机化合物（VOCs）对吸引传粉和播散种子动物、抵御地表上下食草物种和病原体、植物间信号传导都起着不可或缺的作用；在有些情况下，VOCs甚至会干扰竞争植物的生长和成功繁育。然而，VOCs是否通过跨越植物细胞膜做主动转运还是仅通过简单扩散则仍然未知。

Funmilayo Adebesin用处于脱苞期的某一天及第二天开花期的矮牵牛花的RNA测序数据来确认蛋白表达的转变，这两个时期分别是矮牵牛花VOC释放量最低和最高的发育阶段。当矮牵牛花过渡至VOC高释放状态时，研究人员发现了PhABCG1蛋白，预计它有助于VOC化合物的跨细胞膜转运，它的表达几乎全部处于绽放花朵的花瓣之中。

研究人员发现，当他们将PhABCG1的表达水平降低70%~80%时，VOC的释放总量会减少52%~62%。这些发现表明，PhABCG1充当的是一种VOCs跨越细胞膜的关键性转运蛋白，尽管其它转运蛋白还有待发现。Franziska Eberl和Jonathan Gershenzon在相关的《视角》文章中更为详细地讨论了这一结果。

气候变化所致代价高昂

一则对气候变化如何影响美国经济的新评估提示，气温每增加1℃会令美国国内生产总值平均损失1.2%。重要的是，美国南方地区所遭到经济破坏的风险要高得多，但太平洋西北地区及新英格兰地区的经济可能会略有增长，这一形势会令价值大规模地向北和向西转移，并刺激产生经济上的不平等。

为了对美国气候变化的代价进行量化分析，Solomon Hsiang和同事研发了一个模型，它将在1981~2010年间捕捉到的短期天气波动对6项关键性经济因素（如农业产量和劳动力供给）的影响数据进行整合。根据气候变化“一切照旧”的方式，他们用这些数据构建对未来经济影响估测的预计。不出所料，大西洋沿岸各县预计会因气旋强化和海平面上升而遭受最大损失。总体而言，美国南方和中西部人口预计会有最大的损失——在某些情况下，那里的损失会超过县生产总值（GCP）的20%；而在美国北部和西部某些地方可能会有小幅的经济增长，在某些情况下增幅会高达10%。该模型预计，农业平均产量会下降约9%。

同样的，气温每增加1℃，每10万人中会增加约5.4例死亡。作者对其模型的若干不确定因素进行了讨论，指出有关气候变化的不确定性本身会给其预测带来最大的变化。在一则相关的视频采访中，Hsiang说：“我们已经证明美国哪些区域的经济特别容易受到影响，这对政策制定者会有帮助。如果我们决定要做出适应性变化，那么我们就必须知道要聚焦于什么地方。”William A. Pizer在《视角》文章中重点介绍了这些结果。

（本栏目文章由美国科学促进会提供）