野火烟雾正在影响光合作用。就是这样

经过:艾莉森·特劳特纳(Allison Troutner)|

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2021年8月,在加利福尼亚州克恩维尔附近的红杉国家森林的法国大火中,伊莎贝拉湖上的野火烟雾悬挂在伊莎贝拉湖上。Patrick T. Fallon/AFP通过Getty Images

如果您曾经经历过浓烟野火,您知道它如何使您咳嗽,灼伤您的眼睛,并且真的只想成为其他任何地方 - 就像在海滩上有温暖的海洋微风。但是人类并不是唯一可能遭受不利影响的生物野火烟。植被,包括我们生存的植物和农作物,也可以。

虽然我们可以逃到岸上以呼吸新鲜空气,但植物牢牢地卡在土壤中,与烟雾最毁灭性的副作用之一斗争:无阳光的天空。没有阳光,植物不能光合作用,这对每个人来说都是个坏消息,包括吃它们的人,更重要的是,种植它们的农民。

当浓烟笼罩着一批农田数周时,农作物生长较小,后来成熟,而农民的产量较低。

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绿色机器:光合作用的工作方式

为了了解野火烟雾如何影响光合作用,知道为什么阳光对于光合作用至关重要,这很有帮助。

“由于光合作用为植物内的所有过程提供了能量,因此许多功能可以通过降低的光合作用速度减慢。”戈登·琼斯,农业助理教授兴发登录m xf839 com俄勒冈州立大学。琼斯与俄勒冈州西南部的农民合作,并使用研究为农民提供建议和资源。“根据烟雾的时机,其密度和持续时间的不同,我们可能会预计某些物种的产量会降低,成熟速度减慢或最终作物质量的变化。”

几乎每一种植被,夏季玉米棒藻类在池塘中,使用光合作用的过程来生长。它需要三大资源:植物从土壤中取水,二氧化碳(二氧化碳)从大气和光(通常是太阳)产生糖的能量。糖是为植物饲养的燃料,即维持生命和生长。没有光合作用,植物根本无法生长,我们吃的东西要少很多。

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俄勒冈州科尔顿的一个农场被附近野火的污染空气覆盖。
Stanton Sharpe/sopa图像/lightrocket通过盖蒂图像

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烟雾和镜子

当密集的野火烟雾从几英里之外的火焰中飘扬时,它带来了一块浓烟颗粒。这些颗粒的作用像是微小的镜子,反射了远离农作物的太阳。

琼斯说:“当条件非常烟熏时,这些烟雾颗粒会散射或反射光,并减少到达叶子的光强度。”“随着烟熏天空的降低,光强度可能会减少光合作用和过程减慢的能量。”

由于光合作用为植物的所有过程提供了能力,从它们从种子到发芽的速度到成熟时,植物需要获得优质的光线。当野火降低光的可用性时,植物的许多功能将受到影响。这就是为什么大量的野火烟雾,特别是在太平洋西北等地区,是一些农民的关注点。苦苦挣扎的植物意味着生产力较低。

不过,野火烟雾并不意味着迫在眉睫的厄运。受烟影响的农作物的成功或失败最终取决于时机。琼斯说:“在大多数情况下,为水果收获的植物或种子只有一个机会成熟。”“烟熏天空的光线降低可能会减慢成熟,并且如果成熟的速度足够缓慢,并且发生早期霜冻,则霜冻可能在收获作物之前损坏或杀死植物。”

琼斯记得几年前被召唤到南瓜作物上。在俄勒冈州,这是一个特别烟熏的夏天。万圣节市场正在临近,农民的南瓜仍然是绿色的。琼斯怀疑一个烟熏的夏天是不成熟南瓜的罪魁祸首。对于农民的收益而言,这不是一个好消息。

“南瓜,前往杰克 - 奥兰特市场,是那些有截止日期的农作物之一:万圣节。这些南瓜很可能已经“恢复”,如果天空晴朗,则变成了颜色,但是对于农民来说,南瓜只有南瓜,只有南瓜在万圣节前一周拥有真正的价值,一周几乎一文不值。”

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农民的一线希望

光合作用是一个复杂的过程,随着野火和干旱的最新增加西部在美国,研究人员决定更仔细地研究烟雾对植物的影响。事实证明,在暗淡的灰色天空中,有一线希望。

一种2020研究发表在《加利福尼亚野火生物学研究杂志》上,研究了生活在充满烟雾天空中的一系列植物和农作物。研究人员发现,可用的阳光量仅减少了4%。

在适量的烟雾中,光被扩散而不是完全重定向,这意味着阳光更加散布。结果是,灌木底作物像玉米茎一样接受了光线全部的植物而不仅仅是最接近阳光的最高叶子。因此,它们实际上是光合作用的不少于。

琼斯说:“随着周围的散射光弹跳,这些叶片在冠层中的叶子更深,并且可以在清晰条件下以比其他情况更高的速度光合作用。”“一点点烟雾或阴霾会增加全植物的光合作用,但是非常浓郁的烟雾会拦截太多的光线,以至于光合作用将减少。”

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2020年9月9月,在加利福尼亚州纳帕谷的卡利斯托加沃尔斯森葡萄园(Woleson Vineyard)的一排葡萄中的浓烟浓烟沉积在葡萄中。查理·沃尔森(Charlie Wolleson)耕种了这片土地的查理·沃尔斯森(Charlie Wolleson)说,大火中的烟雾破坏了2020年收获的烟雾。
塞缪尔·科鲁姆(Samuel Corum)/法新社通过盖蒂图像

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一切都没有丢失,只是朦胧

琼斯指出,如果农民确保其植物从土壤中获得大量水(通过浇水)和大气中的二氧化碳(通过确保叶子清洁并且没有灰烬),大多数农作物都可以从浓烟的烟雾中恢复过来。在某些情况下,适量的烟雾甚至可能增加光合作用。

显然,在您的花园里放火以在本季节跳跃并不是一个好主意,但是在野火破坏的情况下,有些植物受益于烟雾产生的扩散的阳光。但是,在烟雾浓密且无情数周的情况下,人们,植物和我们整个生态系统都会受到影响。

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