西悉尼大学的研究人员发布了一项开创性的研究发现，二氧化碳(CO2)水平升高，预计会促进植物生长，实际上可能会限制树木在二氧化碳升高的情况下的额外生长，因为养分限制，特别是磷，通过土壤微生物保持。
今天发表在著名的《自然》杂志上的这项研究表明，微生物在使一种关键的营养物质——与土壤结合的磷——对植物和微生物都有效方面起着重要作用。
然后，树木需要与土壤微生物竞争这些可用的营养物质，并且正在输掉这场战斗，最终阻碍了树木在富含二氧化碳的环境中额外的生长潜力。
这项研究利用了澳大利亚最大的气候变化研究项目——Eucalyptus Free Air CO2 Enrichment (EucFACE)实验的数据。EucFACE的树木高达25米，通过室外的电脑控制系统增加额外的二氧化碳。
在六年多的时间里，研究人员将西悉尼坎伯兰平原上一片有100年历史的桉树林地暴露在二氧化碳水平升高的环境中。研究小组对生态系统各个部分的磷进行了深入采样，以追踪其从土壤到树木的过程。
来自霍克斯伯里大学环境研究所的共同主要作者克里斯汀·克罗斯博士说，这些发现具有全球意义，因为磷是南半球大片地区树木的重要营养物质，包括热带和其他低磷土壤生态系统。
克劳斯博士说:“像桉树这样的本土植物以其以极其有效的方式从土壤中提取磷的能力而闻名，通常被比作从众所周知的‘油抹布的气味’中获取营养。”
“我们已经知道这一点很长一段时间了，但这里的独特之处在于，这种情况的发生是因为土壤中的微生物为了自己的新陈代谢而保留了磷，使桉树的营养有限。”
研究表明，微生物释放的磷不足以让树木在二氧化碳浓度升高的环境中生长得更多，尽管有证据表明，树木试图通过向土壤中释放额外的碳来换取磷。
这意味着土壤微生物首先需要自己的磷，限制了树木的剩余选择，要么通过内部循环更有效，要么增加它们对磷的吸收。
克劳斯博士说:“深入了解森林生态系统中重要的营养循环如何有助于理解为什么我们在低磷土壤中看不到二氧化碳含量升高的额外增长。”
“这项研究对于预测林地和森林的土壤磷有效性以及我们如何在模型中最好地代表这些过程以预测未来植物生产力的反应至关重要。”
此外，研究小组主张，需要进行更多的研究，以了解低磷水平的热带雨林是否也会有类似的行为。
霍克斯伯里环境研究所的合著者大卫·埃尔斯沃思教授说:“澳大利亚和部分热带地区的气候、强烈的生物活动和非常古老的地质导致土壤中磷等岩石来源的营养物质经常枯竭，因此我们可以了解如何更好地模拟这些地方未来的生产力。”
