成熟森林在抗击气候变化的前线至关重要

成熟森林在应对气候变化方面发挥着关键作用——一项新研究显示，它们可以从大气中提取二氧化碳（CO₂）并将其储存在新木材中。

来自伯明翰大学森林研究所（BIFoR）的研究人员与来自班戈大学、斯旺西大学和埃克塞特大学的同事合作，发现老年树木通过增加木质生物量的生产来应对大气中CO₂浓度的升高，这反驳了现有理论，即成熟林地没有能力应对CO₂浓度升高。

专家们发现，在七年期间，暴露于较高浓度的温室气体（环境大气中的CO₂）使木材产量平均增加了9.8%。而树叶或细根等物质的产量没有相应增加，这些物质会相对较快地将CO₂释放到大气中。

他们的研究成果于今日（8月12日）发表在《自然·气候变化》杂志上，这些成果得益于英格兰中部伯明翰大学森林研究所（BIFoR）长期进行的自由空气CO₂富集（FACE）实验所提供的数据，支持了成熟森林作为长期碳储存库和自然气候解决方案的角色。

BIFoR的研究人员在一片有180年历史的落叶林中建立了FACE实验，这片林地以26米高的橡树（Quercus robur）为主——共有六块30米直径的样地，其中三块暴露于高浓度CO₂中，另外三块作为对照。

班戈大学的生态学家研究了BIFoR FACE实验中成熟橡树的细根产量，以确定净初级生产力的地下部分。短暂的细根生产、死亡和分解对森林生态系统的碳动态至关重要。

该研究的主要作者、来自伯明翰大学的理查德·诺比教授评论道：“我们的发现反驳了成熟森林无法应对大气中CO₂的观点，从而将自然固碳的任务留给年轻、正在生长的森林。

“BIFoR FACE实验中木质生物量产量显著增加的证据支持了成熟森林在未来几十年作为自然气候解决方案的角色，同时社会正在努力减少对碳的依赖。”

FACE实验模拟了未来的大气条件，并提供了生物圈和大气之间相互作用的宝贵数据。之前的实验发现，在高浓度CO₂条件下，森林生产力可以增加，但这些实验是在年轻树木种植园中进行的，因此引发了关于老年树木是否会以同样方式响应的疑问。

该研究的合著者、来自伯明翰大学的BIFoR主任罗布·麦肯齐教授评论道：“我们相信，我们在BIFoR进行的七年实验结果将为全球政策制定者在未来几个月和几年中应对气候变化的复杂性提供宝贵的参考。

“像我们这样的FACE实验对于预测未来大气CO₂浓度和推动政策决策至关重要。但即使树木生长的增加转化为生态系统碳储存的长期增加，这也不能成为推迟减少化石燃料消耗的理由。”

BIFoR FACE实验始于2017年，通过激光扫描将测量的树木直径转换为木材质量，以测量高浓度CO₂对木材生产的影响。科学家们通过结合橡树和下层植被的木材生产与树叶、细根、花朵和种子的生产，以及从根部释放的有机碳量，计算了净初级生产力（NPP）。

研究人员发现，与2021年和2022年的环境条件相比，在高浓度CO₂条件下，NPP分别高出9.7%和11.5%，即每年每公顷增加约1.7吨干物质。这一增长的大部分归因于木材生产，而细根或叶片的质量生产没有变化。

BIFoR FACE实验将持续到2030年代，为研究长期响应和与其他环境因素的相互作用提供了机会。