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陆地植物的兴起和进化从根本上改变了岩石的风化方式，改变了地球的生物地球化学和地貌过程，对今天的植物产生了持续影响。 植物在地球演化过程中出现得非常晚，但此后对塑造今天的世界做出了巨大贡献。第一批陆地植物，如苔藓，大约在4.8亿年前到来，给生物地球化学循环带来了根本的变化。这些无根植物在接下来的5000万年左右的时间里迅速进化，导致了具有复杂根系的维管束植物的扩展。根系的发展增强了沉积体系的稳定性和复杂性，改变了水流并完全重塑了景观。因此，随着植物的进化，地球发生了巨大的、根本性的变化。 
岩石、土壤和植物构成了地质圈和生物圈相互作用的一个关键区域。在土壤变得丰富之前，岩石是陆地上的主要营养来源。岩石直接和间接地为植物提供营养物质。为了获得所需的养分，植物可以分解岩石并产生溶解岩石的酸。岩石成分极大地影响了植物吸收养分的可利用性和丰度，因此在塑造植物生物群落和它们所居住的生态系统方面可以发挥主导作用。例如，在全球山区，主要由具有高保水性和丰富养分的岩石（如粘土岩）覆盖的地方通常有茂盛的植被和丰富的动物物种多样性。在早期的地球上，岩石风化——这一推动生物地球化学循环的过程——发展的比较缓慢。而后陆地植物的出现，使岩石的硅酸盐风化速度增加了2-10倍。这种阶梯式的变化使大气中的二氧化碳急剧下降，导致世界从一个温暖的气候过渡到一个寒冷的冰期。增进的化学风化作用也加强了有机碳在沉积物中的埋藏，从而使大气中的氧气得到积累。证据表明，大气中的氧气在陆地植物出现后不久就达到了现代水平。大约4.3亿年前，根系的进化大大改变了植物与岩石的互动方式。根系可以有效地分解岩石，促进风化和沉积物的产生。它们还可以减少沉积物的流动性和可侵蚀性。有根系的植物的传播导致了河岸的稳定和河流系统的沉积物的积累。对现代有植被的河流和无植被的河流进行的地貌学比较表明，植物使河流的蜿蜒迁移速度减慢了约10倍。除了与岩石的物理相互作用外，植物的出现还改变了化学风化，对地球圈的组分产生了影响。陆地植物可能促进了淤泥的大幅增加，再加上稳定的沉积系统中淤泥滞留的增加，导致河流更加泥泞。事实上，在第一批陆地植物广泛殖民地球后，淤泥沉积量猛增了一个数量级。富含泥浆的沉积物随后在俯冲带（subduction zone）被回收，在地壳上留下了印记。本期的一项研究提供了地质证据来拼凑这些过程：早期陆地植物的兴起和进化诱发了一系列生物地球化学和地貌的变化，导致大陆岩石中记录的成分变化。由于植物改变了地壳岩石的成分，岩石可以影响植物的命运。一项研究发现，在加利福尼亚最近的干旱期间观察到的树木死亡率的变化，大部分可以用基岩成分的差异来解释；在具有风化和营养丰富的基岩的森林中，死亡的规模更大。受益于丰富的营养物质和水，拥有更多风化基岩的潮湿环境中的森林往往长得更密集。然而，茂盛的植被更容易受到干旱的影响，因为有一个更重的系统需要支持。事实证明，在加利福尼亚的情况下，在潮湿条件下繁茂的森林经历了更高比例的树木死亡。今天，随着成熟土壤的发展，岩石与植物的贡献和互动在地球系统中很容易被忽视。然而，鉴于岩石对水文、土壤肥力和土壤化学物质的影响，它们仍然可以直接和间接地改变植物的生长和功能。例如，加利福尼亚50%以上的地上碳储量来自从基岩中吸收水分的木本植物。因此，岩石和植物的共同进化是持续的。关于它们之间的相互作用，仍有许多东西需要学习。 文章信息 标题：Plants rooted in rocks 期刊：Nature Geoscience 类型：Editorial 时间：2022-09-06 DOI：https:///10.1038/s41561-022-01030-0
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