804: Studying How Dryland Ecosystems Respond to Changes in Water Availability - Dr. Andrew Felton
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Andrew Felton 博士是蒙大拿州立大学博兹曼分校农业学院土地资源与环境科学系助理教授，也是该校Felton 实验室的首席研究员。Andrew 将时间分配在教学和他的研究实验室之间。他的研究重点是旱地生态系统，包括沙漠、草原和灌木地。他的实验室的研究考察了这些生态系统的功能、存在的动植物以及这些生态系统如何应对水资源变化。气候变化会影响降水事件的大小，并通过更高的温度增加蒸发，Andrew 的实验室也在努力了解这些变化对已经缺水的生态系统的影响。住在蒙大拿州博兹曼，Andrew 喜欢在山区和附近的美丽国家公园度过时光，包括黄石公园。冬天，他是一个狂热的速降滑雪者，夏天喜欢攀岩。他的其他爱好包括弹吉他、听音乐、阅读、喝好咖啡、外出就餐以及与家人和朋友共度时光。他获得了明尼苏达大学的学士学位，主修生物学、社会与环境。之后，他获得了科罗拉多州立大学的生态学博士学位。接下来，他在犹他州立大学担任博士后研究员。然后，他获得了美国农业部国家粮食和农业研究所 (USDA-NIFA) 博士后研究金，并在加入蒙大拿州立大学之前在查普曼大学进行研究。在我们的采访中，Andrew 分享了他生活和科学中的见解和故事。</context> <raw_text>0 大家好。我是你们的《科学背后的人》播客主持人 Marie McNeely 博士，我很高兴你们能收听第 804 集，我们的嘉宾是 Andrew Felton 博士。如果您想了解更多关于我们节目的信息，查看往期节目，找到我们推荐的书单等等，请访问 peoplebehindthescience.com。听众朋友们，我们今天嘉宾的精彩对话即将开始。准备好认识我们《科学背后的人》播客中另一位杰出人物吧。

科学。每天都有新的发现改变着我们对周围世界的理解。Marie McNeely 博士将带您认识这些做出发现的杰出人物，让他们分享他们令人难以置信的故事，带您踏上非凡的旅程。欢迎收听《科学背后的人》。♪

大家好，欢迎收听《科学背后的人》。今天，我很高兴能与我们的客座研究员 Andrew Felton 博士交谈。Andrew，欢迎来到今天的节目。你好吗？

我很好，非常感谢邀请我。这令人兴奋。我们也很高兴能邀请您。我期待着更多地了解您以及您的工作，但也许我们可以从一个简单的介绍开始。听众朋友们，Andrew 是蒙大拿州立大学博兹曼分校农业学院土地资源与环境科学系的一名助理教授，也是 Felton 实验室的首席研究员。

他完成了明尼苏达大学的学士学位，主修生物学、社会与环境。

之后，Andrew 获得了科罗拉多州立大学的生态学博士学位，接下来他在犹他州立大学担任博士后研究员，随后获得了美国农业部国家粮食和农业研究所 (USDA-NIFA) 的博士后研究金，在加入蒙大拿州立大学之前，他在查普曼大学进行了这项研究。

Andrew，今天我们很高兴能了解您作为一名科学家，当然，也更广泛地了解您作为一个人。那么，您能告诉我们，当您不做科学研究时，您喜欢做什么吗？

我住在美国西部山间地区的蒙大拿州博兹曼。所以我真的会尽量利用我居住的地方。所以我真的很喜欢滑雪。今年的雪况很好。这里的速降滑雪非常有趣。我真的很喜欢攀岩，也很喜欢去这个地区所有令人难以置信的地方。你可以从我们这里开车一个小时就到黄石公园，然后你再开车一个小时穿过黄石公园就能到达大提顿国家公园，然后真正体验这些地方。我只是觉得它们很有启发性，真的，仅仅是因为它们很美丽。我也喜欢其他更普通的事情。我真的很喜欢音乐，从13岁左右就开始弹吉他了。

这里的咖啡很好喝。我很喜欢喝咖啡。不管是什么场合。还有一件事，我小时候不太喜欢做，但我现在很喜欢，那就是阅读。所以我总是想读一本非常有趣的书。还有吃饭。我喜欢吃饭。我不知道这是否是一种不寻常的特征，但喜欢去有趣的地方吃饭，也喜欢和朋友和家人一起度过时光。

听起来都很棒。我想我们有很多共同点。我也喜欢吃饭。您有最喜欢的食物或最喜欢去的地方吗？说实话，很难超越墨西哥卷饼。我在德克萨斯州住了一年，那次经历让我大开眼界。我的意思是，向 Torchy's Tacos 致敬。我在读博期间的科罗拉多州也有 Torchy's。但是，我会选择墨西哥卷饼。我

不知道你怎么想。绝佳的选择。我支持这个。你的爱好很多。也许我们也可以深入探讨一下阅读。我们喜欢在这个节目中谈论书籍，并向我们的听众推荐他们应该放在书架上并下次阅读的书籍。Andrew，您有没有一本想推荐给大家的书，或者最近读过并非常喜欢的书？

我喜欢经典作品和新作品。所以我倾向于阅读非虚构类传记和历史书籍。我会这样说明。我真的很喜欢 Walter Isaacson 写的传记。他写过关于本杰明·富兰克林、亨利·基辛格、莱昂纳多·达芬奇的传记。但我最喜欢的是关于史蒂夫·乔布斯的传记。

我不是什么超级苹果迷之类的。这只是对个人电脑革命的一个非常有趣的视角。你可以用他的生活来概括这场革命，从本质上来说，他开始于第一批个人电脑之一，即苹果 I，然后你看到了向移动计算的演变，也就是 iPhone。它只是拥有一个有趣的生活和故事弧线。而且……

作为一名实验室科学家，管理一个实验室本身就有点像创业。

所以我认为这一切都非常有趣。所以这就像一本老经典，沃尔特·艾萨克森写的史蒂夫·乔布斯传记。然后我现在正在读的是安东尼·福奇的自传，名为《On Call》。我认为这很有趣，因为他作为一名科学家、医生的职位与公共政策密切相关，这非常引人入胜。

这太迷人了。所以他的大部分生活都被努力对抗艾滋病疫情所影响。所以他带我了解了这个过程以及随着时间的推移取得的进展。所以你可以看出我有一种喜欢的书的类型，但这就是我要推荐的两本书，一本是老的，

一本是新的。很好的推荐，Andrew。我也喜欢这些传记，你可以从中了解人们当时的思想，或者了解人们在聚光灯之外所做的事情，而这些事情你并没有在新闻头条中看到。所以，是的，是的，绝对是。很好的推荐。听众朋友们，我们会把这些放在我们的网站上，供大家查找。Andrew，我觉得这是科学家经常被问到的问题。关于你在工作中做什么的这个大问题。

这并不总是容易回答的。那么，你如何向你所在领域之外的人，或者完全在科学领域之外的人描述你的工作呢？

我可以通过两种方式来回答这个问题。我可以专注于研究，但在我的职位上，很多人对我在一所研究型大学（我们称之为 R1 大学，即高研究活动大学）担任助理教授感到惊讶。我的工作有三个要点。当我自称是教授时，人们默认会问我的教学情况。事实上，我的教学时间大约占我时间的 1/3。我大部分时间都花在研究上。

所以，我每天的工作内容是变化的，但我教两门课。我现在教环境科学家一门数据科学课程，还为大四学生开设一门基于项目的顶点课程。这真的很有趣。但我大部分时间都专注于研究。这包括在一个

并指导该实验室，例如通过制定拨款来筹集资金。我的研究主要集中在研究一种叫做旱地的生态系统。这些系统包括沙漠、草原、灌木地，它们的功能、存在的动植物类型很大程度上取决于水的稀缺性。

所以，如果你想这样想的话，我的研究项目实际上是基于理解水资源有限的系统如何应对水资源可用性的变化和变化。预计气候变化会改变降水事件的大小。它通过更高的温度来增加蒸发。

所以我想要了解这些变化对这些已经缺水的系统在未来如何运作和发挥作用的影响是什么？非常有趣。我认为这是一种非常容易理解的方式来描述你的工作，人们可以从中建立联系并产生共鸣，我认为这一点很重要。

你之前提到你真的从大自然和户外活动中获得灵感。我也喜欢在节目中谈论灵感和动力，因为我认为科学和生活中总会有艰难的日子。所以，Andrew，你有没有最喜欢的励志名言或格言，或者是什么东西能让你每天都坚持下去？

有很多好的名言，对吧？我会默认引用这句话，我认为这句话最初来自一位牧师，但它是关于这样一种想法：生活有 10% 是发生在你身上的事情，90% 是你如何反应或回应。而且

我们可以讨论一下这里的百分比，但更广泛的信息是，你对生活中事件的回应会在很大程度上决定你如何前进。然后，这也与科学中的更广泛主题相关，对吧，关于这种需要韧性的说法，因为被拒绝是作为一名科学家的一大特征。

所以在面对不同的挑战时，我会尽量记住这一点，无论是同行评审还是参与。

实验没有真正奏效，试图保持冷静。我觉得我可能从美国中西部受益匪浅，在那里我们对事情的看法有时更冷漠一些，但这绝对是我会记住的一点。我喜欢这个想法。我认为现在比以往任何时候都更需要这种想法，即你对事情的回应在许多情况下是你唯一能控制的事情。所以把你的努力和精力放在那里。

是的，我本来想提到的。我的意思是，这也是另一种思考方式。那就是专注于你能控制的事情，因为事实是，你周围发生的事情以及可能影响你生活的事情很多。

有点不受你的控制。所以绝对与之相关。绝对的。我认为在科学领域，你能控制的一些事情是与榜样、导师、同事和同行建立联系，这些人可以真正帮助你在你的职业生涯中提升自己。所以，Andrew，当你回顾你自己的职业道路时，有没有哪些人作为你的导师和榜样，真正帮助你走到今天？哦，绝对有。我

在我自己管理实验室的过程中，我会记住这一点，我的职业成功或进步很大程度上是由于优秀的导师。所以我非常幸运。并非每个人都有这样的经历，在我博士期间进入实验室，并发展成一种非常强大的合作关系。我在科学领域找到了一位终生的导师和

同事。所以，我的博士生导师，科罗拉多州立大学的 Mindy Smith 是首先想到的人之一。她绝对以身作则。她是一位工作狂，非常有创造力，为我提供了很多机会。

当我大学毕业时，本科毕业，我正准备去北达科他州的一个研究站住一个夏天。然后我得到了一个在科罗拉多州攻读博士学位的机会，我接受了，哇，我们到了这里。她是一位非常强大的同事。所以我的博士生导师，我很幸运能把她作为一位伟大的导师，现在也是一位同事。而且我很幸运，这种动态在我的博士后期间也一直持续着。

当然。我认为你提到这些联系通常会持续下去，这些同事关系，如果你愿意的话，在你完成培训后会持续下去，这一点非常棒。这些人现在是你的同行、同事、合作者，是你在这个领域一起工作的人。我认为这也是科学的奇妙之处之一。所以，Andrew，让我们回到最初，也许你可以给我们一些关于你最初对科学感兴趣的见解。

我不是那种从小就热爱大自然的孩子。你知道，我是一名生态学家，这意味着我的研究很大程度上可能涉及在户外大自然中进行研究等等。但我并没有在明尼苏达州双城郊区长大，最初并没有对户外活动有很强的亲和力。真正让我着迷的是我读过的一本书。它叫做《渡渡鸟之歌》，作者是 David Quammen，他

顺便说一句，住在博兹曼，但它将对自然选择理论的理解与阿尔弗雷德·华莱士和达尔文的故事以及他们对这一认识的趋同路径交织在一起，即我们所看到的这一切生物多样性都由一个共同的机制——自然选择所支撑。

他们几乎同时得出了这个结论。所以这本书在当今的研究工作（主要通过岛屿生物地理学和保护的背景）和 19 世纪达尔文和华莱士的旅程之间来回穿梭。

但我只是觉得这很有趣，既有讲故事的角度，也有我以前没有接触过的方式，它为一些非常令人着迷的事情提供了一个非常切实的解释。这就是我们拥有的所有这些生物多样性。所以这让我开始思考，也许我想研究生物多样性。所以在大二的时候，我在雪松溪生物站获得了我的第一个实习机会，我相信那里拥有世界上持续时间最长的生物多样性实验。

但这并不是一个光鲜的实习。我每天要除草八个小时。哦，哇。因为他们想要在他们的实验地块中种植特定的物种。我坐在夏日的阳光下除草。所以回想起来，我坚持下去是一个小小的奇迹

继续下去，因为这听起来不太有趣。对。第一印象很弱。是的。当我获得本科生奖学金并能够进行自己的独立研究时，闪电真的击中了。那时我才明白，哦，这真的很酷。我正在指导知识的产生。

在此之前，我上过一门写作密集型的植物生物学课程。所以这些事情开始融合在一起，就像，嗯，我真的很喜欢写作，而且我在这方面做得不错。而且，我真的很喜欢思考研究并进行研究。所以从那时起……

我申请了博士学位，并被科罗拉多州立大学的生态学项目录取，专注于草原生态学。我在堪萨斯州东部的 Konza 草原生物站度过了我的夏天，了解极端天气条件如何影响草原的功能。然后事情就这样发展了。

在我的博士后期间，我做了类似的工作，但使用了卫星数据集。所以我现在正试图将这些工具与野外实验和卫星遥感分析相结合，以提供对这些水资源有限的系统如何受到水资源可用性持续变化影响的多尺度理解。

所以回顾我从除草开始到现在管理实验室，思考指导研究和推动该领域发展的方法，这很有趣。简而言之就是这样。我认为这很了不起。

我认为这是很多人可能认为理所当然的事情，你第一次从事研究工作可能不会是你做过最令人兴奋的工作。但如果你坚持下去，以后就会有很多很棒的机会和经历。也许你可以和我们分享一下，你是如何决定在蒙大拿州立大学建立你的实验室的呢？

我显然正在求职市场上申请这些机构的工作，即研究密集型大学。我在 2019 年申请了这份工作。然后，当然，世界在不久之后发生了变化。我当时想，

两年后我都没有收到任何回复。然后我在 2022 年 1 月收到一封电子邮件，说：嘿，你还有兴趣吗？我说：是的，让我们谈谈，因为我显然喜欢这个国家，山间西部地区。但是，瞧，地球上最大的完整草原地区之一就在我们东边，北大平原。所以它

从地理位置上来说，这对于我的研究项目来说是有意义的，原因有几个。我之前一直在大平原工作很多。这就是我之前的大部分研究所在的地方。但与此同时，地球上还有这个尚未开发的地区，它有助于增进对大平原这部分地区、北美这个凉爽的半干旱地区的了解。这个职位也让我在教学方面做了一些有趣的事情，教授和开发一门面向希望进入生态学专业的专业学生的数据科学课程，如果你想进行科学研究，这项技能越来越重要。你需要知道如何处理数据，这通常涉及使用编程语言。

所以我认为所有这些事情都很有趣和令人兴奋。所以有时星星会排列在一起。你显然无法预测它们何时会排列在一起，但在这种情况下，它们似乎或多或少地排列在一起了。我认为这很棒。听起来你可能在正确的时间出现在了正确的机构，在那里你可以进行你的研究。但是，让我们花点时间更多地谈谈 Felton 实验室正在进行的研究。所以

你有没有一个你目前正在进行或最近进行过的项目，Andrew，你想告诉我们更多关于这个项目的信息？

我现在正在进行的一个让我感到兴奋的项目是这个想法，即季节性水资源的来源驱动着大平原的初级生产或植物生长。这种兴趣始于我读了一篇论文，这篇论文试图了解瑞士森林中的树木，它们最终用来生长的水是从哪里来的？是

是夏季最近降下的新雨水吗？还是更古老的水，例如融雪？他们使用水同位素（允许你追踪具有不同重量的水分子）发现了什么？他们发现，植物使用的大部分水以及从叶片中泵出的水都来自冬季的较老降水。

它们并没有真正使用很多新的降水来驱动它们的生长。所以情况并非只是下雨然后植物生长。它们使用的是很久以前起源于系统或输送到系统中的水。所以这让我开始思考，我们能否将这个框架应用到大平原？这能否解释这些

这些系统对干旱的反应有何不同。所以我们正在做的是，我们正在穿越整个大平原，我们试图通过对植物和土壤进行采样，然后对稳定的水同位素进行实验室分析来了解植物内部的水，它实际上是季节性地起源于哪里？它起源于融雪吗？

还是一两周前降下的新降水？我们正在所有这些不同的地点进行这项工作，以查看是否存在空间特征。然后我们随着时间的推移进行这项工作，以查看草原上草类和植物生长的季节性水源是否也随时间变化，例如在潮湿或干燥的年份等等。

我在这方面有一位很棒的学生。这也让我们做了一些非常有趣的野外工作，也让我们看到了大平原上许多人可能永远看不到的国家和世界的一部分。所以这就是我真正感到兴奋的地方。这得到了美国农业部的支持。

哦，我认为这真的很酷。我想立即想到的一个问题是，生态系统中的所有植物都从同一个来源获取水吗？所以我在想，也许根系更深的树木与表面植物（例如草）相比，根系可能较浅。

不太可能。在植物群落中，存在的问题是是什么使得所有这些不同物种的共存能够持续存在，对吧？一个可能的解释是，在

性状和与环境的相互作用之间存在生态位划分或分离。这种生态位的分离可以随着时间发生。所以也许某些植物在生长季节的早期更活跃，例如冷季草，而另一些植物在

例如暖季草。但也许存在更多的空间划分，例如它们只是从土壤剖面的不同层次获取水。也许融雪和雨水进入土壤的方式不同

进入土壤内的不同位置。所以考虑这种分离程度变得非常有趣。所以我们肯定有可能在这方面提供更多信息。有些人已经提出了类似的问题，但我认为总是有空间产生更多知识。

绝对的。这是一个引人入胜的项目，正如你开始强调这些问题可以揭示的不同层次一样，它肯定也很复杂。我认为在科学领域，有很多复杂性、很多挑战、很多挣扎和很多失败。我认为公众并不一定每天都能看到这一点，因为他们看到的是最终出现的闪亮的头条新闻。所以……

如果你不得不考虑你职业生涯中你真正努力克服的事情或你经历过重大失败的事情，Andrew，你有没有一个例子可以和我们分享？也许可以和我们谈谈你是如何克服的。

我不会说这是一个失败，但这绝对是一个挑战。最终的结果是成功。在我查普曼大学的第二个博士后期间，我的导师 Greg Goldsmith 博士对理解和量化植被中水的传输时间或旅行时间这一概念有着长期的兴趣。

简单来说，水流经植物需要多长时间？它们通过根部吸收水分，水分最终通过叶片、气孔回到大气中。所以这是水循环的概念。这是地球上一个非常重要的生物地球化学循环。所以我们从 2021 年开始这项工作，它在几周前才发表。

这让你了解了这些事情需要多长时间。所以一路走来，我们都面临着挑战，对吧？非常简单的挑战。嗯，我有这些复杂的数据结构，我使用 R 作为编程语言。嗯，那时，R 不适合处理这些数据结构。所以我必须学习 Python，这帮助我处理这些结构。所以这是一个挑战，但最终结果是积极的。

然后我们一直到提交。同行评审过程要求我们做很多事情，这些事情最初对我们来说是挑战，但它促使我们改进科学。我给你举两个例子。

最初，我们使用一年的数据制作了一张全球地图。所以我们使用了 2016 年的数据，我们制作了一张全球植物传输时间的地图。一位审稿人说：你为什么只用一年？你为什么不用更多？所以我们自己想，这将很难，因为我们必须从本质上获取所有这些新数据并重新运行我们使用的模型。

所以我们想出了如何做到这一点。我们引入了一位新的合作者，他拥有帮助我们做到这一点的必要技能。但这花了很多时间。我的意思是，这可能花了大约六个月的时间来完成所有这些工作。然后另一位审稿人说：嗯，你正在测量地球上一个非常新的和重要的数量。你有没有不确定性估计来限制它们？所以我们想，哦，天哪，我们该怎么做？那会是什么样子？

所以，再次强调，这是一个挑战，但也促使我们改进科学。所以我们所做的是，我们能够将我们的估计与一些地面估计进行比较，并将这些估计与生成和传播一些不确定性进行比较

我们正在产生的值。我学习了如何更好地进行不确定性估计。就是这样。这经过了几轮修改，每次都像是，嗯，我们该怎么做？哇。但最终结果是一个更强大、更强大的分析。所以，当我们开始使用一年的数据而没有不确定性度量时，现在我们

这些估计是基于五年的数据以及相关的不确定性估计。所以在过去的四年里，我们一直在从事这个项目，它终于发表了。更广泛的一点是，这显然不是 100% 的情况，但我确实坚信同行评审过程可以改进工作，验证工作。这是我目前想到的一件事。不过，对于所有进行实验的人来说，这里有一件小事。在我的博士期间……

我试图通过排除降雨来操纵降雨。你用透明聚碳酸酯屋顶在实验地块上建造这些防雨棚。当我这样做的时候，我基本上就和我的实验结婚了，因为……

在堪萨斯州，当暴风雨来临时，它们就会来。所以，暴风雨过后，我会开车去我的田野考察点。有时，偶尔，我的实验地块的屋顶会被吹掉。哦，不。就是这样。就像，嗯，我要如何应对这种情况？

你只需要记下这一点，把它考虑进去，然后重建或重新安装。我发现这从来都不是直截了当的。这可能是毅力和韧性的考验，我发现这在研究中非常重要。绝对的。我认为在田野里做任何事情，在很多情况下你都受制于大自然。这种经历是否改变了你现在的实验类型或设计实验的方式？是的。

有几种方法。我是国际干旱实验的一部分，当你想到在河口地区人为地造成实验性干旱时，这实际上是相当困难的

本质上是大自然，因为天气模式会按照它们的方式进行。修改这种方法的一种方法是，与只有一个屋顶相比，你实际上建造了一个弯曲的、几乎像温室一样的更坚固的东西，它还可以防止横向吹入。所以这是一个更封闭的结构。很多

干旱实验使用被动降雨去除法，它们会在屋顶上开缝，并去除每次降雨事件的特定百分比。所以另一种方法是完全排除环境降雨，然后添加你想要的东西。但是你认为干旱只是降雨减少吗？嗯，当你深入细节时，人为地造成干旱实际上相当复杂。

Andrew Felton 博士是蒙大拿州立大学博兹曼分校农业学院土地资源与环境科学系助理教授，也是该校Felton实验室的首席研究员。Andrew 将时间分配在教学和他的研究实验室之间。他的研究重点是旱地生态系统，包括沙漠、草原和灌木地。他的实验室的研究考察了这些生态系统的功能、存在的动植物以及这些生态系统如何应对水资源变化。气候变化影响降水事件的大小，并通过更高的温度增加蒸发，Andrew 的实验室也在努力了解这些变化对已经缺水的生态系统的影响。住在蒙大拿州博兹曼，Andrew 喜欢在附近的山区和美丽的国家公园度过时光，包括黄石公园。冬天，他是一个狂热的速降滑雪者，夏天喜欢攀岩。他的其他爱好包括弹吉他、听音乐、阅读、喝好咖啡、外出就餐以及与家人和朋友共度时光。他获得了明尼苏达大学生物学、社会与环境专业的学士学位。之后，他获得了科罗拉多州立大学的生态学博士学位。接下来，他在犹他州立大学担任博士后研究员。然后，他获得了美国农业部国家粮食和农业研究所 (USDA-NIFA) 博士后研究金，并在加入蒙大拿州立大学之前在查普曼大学进行研究。在我们的采访中，Andrew 分享了他生活和科学方面的见解和故事。</context> <raw_text>0 我认为这是一个不断发展和完善的过程，因为这非常重要，尤其是在美国西部和其他经常遭受干旱的缺水系统中。

当然。好吧，听起来在这些实验中可能需要一些创造性的思考和反复试验，以了解什么方法最有效。我认为这是解决科学挑战的一部分，但我们不想仅仅沉溺于挑战。我们很想谈谈成功之处。你提到的第一个故事当然以巨大的成功告终。你想告诉我们更多关于这个故事的信息，还是有其他你想强调的成功？好吧，我可以谈谈这个项目本身及其结果。

我真的很兴奋。这证明了坚持不懈和坚韧的重要性，也证明了拥有一个跨学科团队的重要性。我们花了四年时间研究这个问题，进行了多次修改，最终结果发表在《自然·水》杂志上的一篇论文，是我们对水循环理解的一次真正酷炫的进步。所以……

我们缺乏对两件事的大规模理解。全球有多少淡水实际储存在植物中？所以基本上，地球上的生物量水库是多少？如果你想想湖泊、大气、河流、冰川，这些都是水库。我们没有很好地估计全球有多少水实际储存在植物中。

这篇论文首先对植被中储存的水量进行了一些估计，而地球上大部分生物量都是植被，与其他水库相比微不足道。所以我们关注的是地上植被。大约是 484 立方英尺。

公里水。但让我们将其与大气甚至进行比较。它是 3,000。湖泊，175,000。冰川和积雪，我认为是数百万。因此，对这个数字进行量化很重要。然后我们还能够估计这些旅行时间。水通过植被移动的速度有多快？因此，虽然植被是一个非常小的淡水库，但它非常动态、快速和短暂。

所以它是全球水循环中最快的组成部分之一。这应该让我们对植被如何反馈到气候变化和水循环本身有所了解？

因为我们知道植物不断地对周围环境做出反应。我们发现，它们将水送回大气层、循环利用水的速度，可能是水循环中最快的库。它是水循环中最短暂的库。所以它非常动态。

最终看到它发表出来真的很令人兴奋。但要到达那里还有很长的路要走。所以我不希望人们认为这很容易。这段旅程始于 2021 年，这很大程度上要感谢查普曼大学的 Greg Goldsmith 博士。当然。到目前为止，你已经在这个项目上工作了很多年了。你提到这篇论文几周前才刚刚发表。你是如何庆祝这条漫长道路的终点的呢？我希望我能说我做了一些有趣的事情。

但我还没有完全对它进行具体的庆祝。所以，和你交谈，并在你的平台上和你交谈，也是一种庆祝形式。我怀疑当我看到我的合著者时，因为他们都分散在全国各地的会议上，我们会更注重庆祝。但是

只是为这一刻感到高兴，并享受人们的兴奋和发现它有用。这对我来说已经足够了，但我可能会在下次会议上与我的合著者一起出去吃饭什么的。我可以随时向你更新情况。你应该，你应该。经过这么多的努力，需要庆祝一下。是的，没错。

好吧，Andrew，非常感谢你分享这个成功故事，并祝贺你和你的合作者在这个真正令人兴奋的项目上取得的成就。你一直在我们谈话中暗示的一件事是你有机会旅行，无论是去不同的机构进行培训、在野外工作还是参加会议。所以，当你想到你所有的科学旅行时，有没有一个地方是你最喜欢的？

我认为我确实去过一些非常有趣的地方。在我的博士期间，我有机会去中国蒙古草原看看那些草原。我有机会在都柏林和德国莱比锡发表研究报告。当我想到这一点时，我能够进行的这项季节性水资源项目实地考察，

这让我看到了国内外一些非常偏远的地方。但对于一个以草原生态学家为职业的最初培训来说，我看到了该国一些最原始、最完整的草原。这对我来说很令人兴奋。

看到内布拉斯加沙丘。这可能对每个人来说都不令人兴奋，但对我来说，这个地区非常迷人。它只是这些被这些草地完整保存的大型沙丘。那里有丝兰。真的很酷。

然后我们还去了怀俄明州的桑德盆地国家草原。你只会看到这些我很少能看到的真正完整的系统。我只是想，哇，这是一种提醒，实际上是作为一名科学家，进行这项工作并身处系统之中，而不是进行书桌工作。

我发现这真的很酷。但我想说我可能会有这种感觉，因为它的背景是，这是一个我构思的项目。我为它获得了资金。我得到了研究生，一位优秀的学生和其他技术人员加入了我们。所以对我来说，作为

作为一名早期职业研究人员，能够做到这一点对我来说意义重大，因为我觉得我已经真正过渡到这个阶段，在这个阶段，我正在与这些优秀的早期职业人员一起为我获得和构思的资助进行工作。

所以我想我对此有温暖、模糊的感觉，因为更大的背景是我作为一名早期职业 PI，经营一个实验室，并且这真的是我第一次经历，就像，哇，我真正在做这件事。我想出了这个主意。我获得了资助。我有很棒的人和我一起工作，就像，哇，看，这是内布拉斯加沙丘。你在开玩笑吗？所以我想这就是为什么我会这样感觉，因为更大的背景。

我喜欢这个。我称之为“你做到了”时刻。这是一个很好的说法。你已经从你的除草日子走过了很长一段路，我很感激你与我们分享这些成功和这些经验。我认为你所强调的一件事是你有机会与之合作的人，无论是令人惊叹的导师还是在田野和实验室里取得惊人成就的学生。

我认为科学界的人们使科学如此非凡，但不幸的是，这往往不是我们作为科学家的名声。当你查看媒体时，科学家往往以某种方式被描绘出来，但在很多情况下，这与现实生活并不相符。那里有许多古怪、有趣、令人惊叹、富有创造力的科学家。那么，你有没有与同事分享过这样的经历，无论是奇怪的实验室传统，还是只是有趣的或美好的回忆，你可以告诉我们，这可能与人们可能有的刻板印象背道而驰？

我认为在人类层面上，我认识的所有人都非常有趣。我认识一些古怪、严肃的科学家，但我感觉我认识的大多数科学家在个人层面上都相当有趣。我认为这部分是他们如此成功的原因，因为他们拥有其他技能。你与他们会面后，你会感觉很好。这是一种无形的技能，我觉得我拥有的许多导师和同事都拥有这种技能，也许它被低估了。

我想到了几件事。其中一件实际上并不幽默，但对普通人来说可能很奇怪。我认为在我的博士期间，每年劳动节周末，整个实验室基本上都会坐上一辆货车，从科罗拉多州开车到堪萨斯州。我们会花整个周末，大约两三天的时间，

剪草。这是因为我们必须去堪萨斯州东部，那里有所有这些项目，我们正在剪草以了解所有这些不同的实验如何影响初级生产力或全年的净生物量产量。我认为这有助于培养团队合作精神，也许

通过共同的痛苦。我不知道。但我把它比作，我在高中时参加越野队。就像我最好的回忆是和我的朋友们一起在队里。我认为我们没有人真正喜欢跑步。我有点把它比作那样。但这对其他人来说是一个奇怪的概念，你会坐上一辆货车，开车去堪萨斯州，然后花整个周末剪草。所以

我所在的博士实验室在我离开后做了一些更有趣的事情，那就是做了很多密室逃脱游戏。我有点苦恼，因为我只和他们一起做过一次。所以我想在我离开后，他们决定做更多有趣的事情。我不知道。这些劳动节公路旅行听起来很棒。他们去了 Konza 草原生物站。

我认为如果你问我领域中许多人这个问题，例如，你去过最令人惊叹的地方是什么？他们中的许多人会说 Konza 草原。这是一个非常特殊的地区，是该国的一部分，你知道，堪萨斯州的弗林特山。这是最后剩下的高草草原之一。它之所以存在并得以保存，是因为它太崎岖不平，无法耕种。

所以你拥有这个原始的、或多或少保留了过去的遗迹，它非常美丽，并且与许多人对堪萨斯州的看法背道而驰，我也会这么说。所以这并非全是坏事。你可以在一个美丽的地方剪草。还不错。好吧，听起来至少对所有参与者来说都是一次非常好的团队建设体验。我认为这种团队合作精神、这种团队合作精神在科学中至关重要，因为你们正在解决一些难题，并回答一些真正非凡的问题。但是

但是，如果我们取消了通常会阻碍你的事情，Andrew，无论是资金、可行性、时间、人员等等，你最想回答的一个问题是什么？

在 2010 年代初期，我不记得是哪一年，发表了几项研究改变了我这样的人进行研究的背景。具体来说，出现的是对旱地（即缺水系统）的理解，顺便说一句，旱地约占陆地人口的 40%，

例如热带稀树草原、沙漠、草原、灌木地等类型的系统。有研究表明，这些旱地系统对于驱动碳循环的年际变化非常重要。

这就是陆地碳汇的概念。所以一年内有多少碳进入并储存在陆地中。这对于理解气候变化的未来速度非常重要。但事实证明，这些旱地系统非常重要。

通过它们如何影响陆地吸收和储存碳的能力来驱动全球碳循环的年际变化。这种变化很大程度上取决于这些缺水地区对天气的反应。你可以想象，如果这是一年中的雨季，你可能会得到植被生长的激增。如果你将它扩展到空间，就会产生非常大规模的影响，例如对大气 CO2 成分的影响。

这改变了一些以旱地为重点的研究人员（像我一样）的工作背景和紧迫性，因为它奠定了这样一个基础性理解：对这些系统的理解具有全球意义，这些系统通常被认为是边缘性的，而且生产力不高，但它们非常动态。

如果我有数万亿美元和无限的资源，我会真正扩大规模并整合正在进行的事情。我想了解的是旱地在全球碳循环中的当前和未来作用是什么？这对气候变化的未来速度意味着什么？所以试图了解旱地未来吸收碳的能力以及这反过来可能如何反馈到气候变化。

所以我会做大量的田间实验，只是操纵不同的全球变化驱动因素，这些析因实验包括干旱、二氧化碳浓度增加和温度。我会在所有这些不同的旱地进行所有这些实验，从美国西部、澳大利亚、南非，到所有基本上受水限制的地方。

然后我会将所有这些信息与地球上最好的模型集成和参数化，例如橡树岭国家实验室，我在那里做了一个研究金，它处于地球系统建模的前沿。然后也吸收其他数据，例如来自卫星的数据。所以它基本上会变成一个广泛的、大型的实验、模型和卫星数据集网络，以转变

试图更好地了解旱地在全球碳循环、陆地碳汇中的当前作用和未来作用，以及它们对影响未来气候变化速度的作用，如果你愿意的话。所以人们正在利用我们现有的资源来做到这一点，但如果你取消了限制，我会扩大规模并整合它。希望这能让我们前进一些。但是

我相信会有巨大的后勤挑战。当然。我们今天会处理这些问题。好吧，我喜欢这个项目的想法，它真的深入研究并真正理解这个。听起来历史上相对被低估的旱地系统。所以我们感谢你今天给我们一些思考的东西。Andrew，你分享了很多你自己的故事。

我们总是喜欢以谈论建议来结束。所以，如果我们那里的听众正在为他们自己生活或科学中的某些事情而苦苦挣扎，你有没有什么建议能帮助你一路走来，你可以今天与他们分享？

我会说几件事。我知道这并不简单，但我认为并非如此简单，或者不一定像让我坐下并告诉我那样，但我确实认为在成长的过程中，我的父母一直给我传递一个信息，如果我想把它简化到极致，那就是态度决定一切。这非常重要。所以试着看到世界上潜在的积极方面。

所以我并不是说一定要放弃现实或任何东西，而是试着看到挑战中潜在的积极性

出现的问题。这是成长过程中一个始终如一的主题，我试图记住它，它也回到了关注你能控制的东西并试图向前迈出积极的一步这个想法。这个想法也许并不完全是你所经历的事情，而是你如何回应事情，从而融入到那种主题中，而且我认为悲观更容易，但是

我有，我不想说奢侈，但我工作中有一个机会，既可以与担任我导师的人一起工作，也可以为其他人担任导师。在这两种情况下，那些指导过我的人和我将指导的人，也就是未来，如果可以的话，这些都是极大的积极性和对世界充满乐观理由的来源。这

我的实验室里的人，早期职业的研究人员，他们非常好奇，他们非常有动力，这让我对未来充满乐观。同样，在我的课堂上，学生们也非常投入、好奇。我认为他们希望通过他们的环境科学学位对世界产生积极的影响。

同样，那些一路指导我的人，如果没有他们，我也不会在这里。所以我继续从那些通过他们的指导支持我的人以及我作为导师和老师来回馈的人那里汲取灵感。所以有一些事情可以从中获得乐观，我当然在我的工作和科学的未来中也从中获得乐观。

当然。我认为真正思考并关注你能产生的积极影响非常有帮助。所以我很感激你与我们分享这个信息。Andrew，你还有什么最后的灵感想在今天的谈话结束时与听众分享吗？

每天都有大量研究成果被发现。如果你只是看看 Google Scholar，看看《自然》或《科学》等期刊，你会发现对自然界的揭示令人惊叹。这些发现的速度似乎只会越来越快。

每个时代都有其挑战，但我们也生活在一个非常令人兴奋的时代，尤其是在做科学方面。所以只是一个提醒。有这么多人在做这么多很酷的事情。如你所知，那是你的工作。你可以和这些人交谈。所以也许我在对牛弹琴。哦，我被说服了。是的，这是一个成为科学事业一部分的令人兴奋的时代。由于我与之合作的人，我充满了乐观。

好吧，Andrew，这是一个多么美好的结束语。非常感谢你。如果我们的听众想了解更多关于你和你正在做的工作的信息，他们应该如何联系你，或者他们应该去哪里？好吧，我有电子邮件。我现在有点不擅长社交媒体。但我认为最低的障碍是通过我的教员页面查找我。所以它是蒙大拿州立大学土地资源与环境科学系。

然后它有我的教员简介。它有我的电子邮件，也有我的网站链接，该网站是通过 Weebly 创建的。所以这可能是进入的最低障碍。好吧，这很完美。听众们，一定要花些时间了解更多关于 Andrew 和他的研究的信息。查看他的网站。Andrew，非常感谢你加入我们并分享你今天故事的一部分。

非常感谢你邀请我。谈论这些事情并进行反思很有趣。这很有趣。谢谢。好吧，很高兴你在这里。听众们，很高兴你们也在这里。我们希望你们下次能再次加入我们，收听另一集《科学背后的人》。