布基纳法索郊区森林生物与非生物驱动因素对生物量碳储存的影响

为何城市边缘森林对变暖世界至关重要

随着西非城市扩张并变得更热，位于其边缘的森林斑块可能在很大程度上决定这些城市的宜居性。本研究考察了布基纳法索三处此类郊区森林，位于快速扩张的瓦加杜古和博博迪乌拉索附近。通过询问树群落和局地气候条件如何影响这些森林的碳储量，作者展示了对城市边缘绿地的周到管理如何从空气中移除碳并为数百万城市居民缓解极端高温。

城市、热与其周围的绿色缓冲带

城市地区已经产生了全球大部分温室气体排放，并且通常比周围地区要热得多。在布基纳法索，两大城市的建成区在近几十年迅速扩张，导致地表温度年复一年上升。城市及其周边的森林充当绿色基础设施：它们净化空气、减缓暴雨径流，并且关键在于将大量碳储存在木质体内。然而，直到目前，人们对这些郊区森林实际持有多少碳、哪些树种贡献最多以及局地气候与地形如何帮助或阻碍其作为碳汇的作用知之甚少。

在城市边缘测量数千棵树

研究人员在三处受保护森林——Gonse、Dinderesso 和 Kua——的158个方形样地中进行了调查，这些森林位于城市核心之外。在每个样地，他们识别出所有比小杆更粗的树木和灌木，测量胸径和高度，并将这些数据与物种特异的木材密度结合以估算地上生物木质的质量。该质量的一半被视为碳。他们还为每个样地汇编了降雨模式、温度、海拔和坡度的信息，并计算了物种数、个体树木数量以及树木尺寸的多样性。通过统计检验和结构方程模型，他们理清了哪些因素最强烈地解释了不同地点之间碳储量的差异。

这些森林中碳的实际分布

三处森林以及不同树级间的碳储量差异显著。令人惊讶的是，最干燥的森林Gonse每公顷平均碳储量最高，超过较湿润的Dinderesso和Kua。作者将此归因于湿润地区更强的人为干扰，农业用地扩张和外来树种的引入减少了天然生物量。树木大小也很重要：在一些森林中，最大的树木储存了大部分碳，但在其他森林中，中等或甚至小型树木可能成为主要贡献者，这取决于林分的结构。在所有样地中，每个森林中仅约十个树种就贡献了总碳储量的大约四分之三到九成以上。许多这些树种在当地已被重视用于食物、饲料或木材，例如乳木果、非洲豆类（locust bean）、苦楝和柚木。

生命与景观如何塑造碳储存

模型结果显示，就林分构成而言，并非“越多越好”。个体树木数量更多且树木尺寸差异更大的样地储存了更多碳，突显了密集且多层冠幅的重要性。相反，树种数更多的样地在本研究的小空间尺度上往往储存的碳更少，这暗示了在最大化生物量与最大化局地物种数之间存在权衡。海拔和强季节性降雨都与较低的碳储量相关，或直接影响，或通过影响适宜生长的物种间接影响。换言之，更严酷或更具变率的环境条件会限制郊区森林能锁定的碳量，即便树木受到保护。

对更绿更凉爽的非洲城市的启示

对城市规划者和社区而言，这项研究提供了具体指导。保护和恢复郊区森林可以实现与某些农村保护区相当的碳储存，但要有效做到这一点，应优先保持密集的林分、混合的树木尺寸结构并选择已知能大量储碳的物种——尤其是那些同时支持当地生计的物种。与此同时，管理者需对生长迅速的外来物种保持谨慎，因为其可能成为入侵种或损害本地生态系统。研究明确表明，这些森林并非城郊的剩余用地：它们是气候缓解和城市舒适性的战略资产，其功能依赖于树密度、尺寸结构、物种选择与不断变化的气候之间的相互作用。

引用: Balima, L.H., Ganamé, M., Bayen, P. et al. Biotic and abiotic drivers of biomass carbon storage in peri-urban forests in Burkina Faso. Sci Rep 16, 9363 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40132-2

关键词: 城市森林, 碳储存, 萨赫勒, 气候变化缓解, 城市化