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气候变化加速了全球森林枯木动态

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为何倒伏的树木关系到我们的未来

当大多数人想到森林与气候变化时,脑中浮现的是绿色叶片从空气中吸收二氧化碳。但森林中也以倒伏在地或直立的枯树干形式储存着大量碳。本研究提出了一个简单却重要的问题:随着气候变暖,世界各地的森林会积累更多还是更少的枯木?这对碳储存和野生生物意味着什么?

枯木的隐秘世界

枯木不仅仅是腐烂的木头。它约占森林中所储存碳量的十二分之一,并为成千上万种昆虫、真菌及其他生物提供栖息地和食物。任何时刻的枯木量由两股力量拉锯:树木死亡把新木材加入枯木库,而分解作用则将其分解并把碳返回到大气和土壤中。两种力量都与气候紧密相连,通过对树木生长、森林死亡和分解者活动的影响发生作用。

Figure 1. 变暖如何改变全球森林中枯死树木与存活树木之间的平衡。
Figure 1. 变暖如何改变全球森林中枯死树木与存活树木之间的平衡。

模拟一个世纪的变化

为探讨这种平衡在本世纪如何可能变化,研究人员结合了三类强有力的数据来源。他们首先使用了2010年全球枯木地图;随后采用五个大尺度植被模型来估算在不同气候前景下每年因树木生长与死亡而新增的木材量;最后参考了一项全球野外实验的结果,该实验追踪了不同气候和不同树种下枯木的分解速率。通过将模拟的死亡输入与对气候敏感的分解速率配对,他们计算出全球各地森林中枯木库存可能的演变路径。

更多通量,略多些存量

研究组发现气候变化同时加快了枯木循环的两面。随着气温上升和生长季延长,森林往往生长更快并经历更多的树木死亡,尤其在干旱、风暴、火灾和害虫更严重的地区。这意味着新增枯木增多。与此同时,较暖的条件刺激了真菌、昆虫和其他分解者,使枯木分解更快。在所有测试的模型和气候情景中,新枯木的流入增长幅度普遍超过通过分解失去的部分,平均约高出五个百分点。这表明总体上,尽管约五分之一的模拟情景显示相反结果,但到本世纪末森林可能积累更多的枯木碳。

不同森林,不同反应

情况并不一致。位于较高纬度的寒带和温带森林显示出枯木库存上升的最明显趋势,输入显著超过输出。在热带地区,这一差距要小得多,枯木产生仅略微超过分解。在每种生物群落内也存在明显对比:一些海岸温带地区表现为枯木净减少,而邻近的山区则表现为增加。枯木平衡对变暖的总体敏感性也在很大程度上取决于所使用的植被模型。有一款模型指出变暖会稳步使平衡向更多枯木倾斜,而其他几款模型则暗示更快的分解可能赶上或甚至超过输入。这些差异凸显了关于森林如何对未来气候条件作出反应的不确定性仍然很高。

Figure 2. 随着气候变暖,枯死树木如何分解并将碳释放到土壤和大气中。
Figure 2. 随着气候变暖,枯死树木如何分解并将碳释放到土壤和大气中。

枯木增多对人类与自然的意义

如果许多森林中的枯木确实增加,它可能在减缓陆地向大气释放碳方面发挥更大的作用,因为分解过程中释放的部分碳会被储存在土壤和生物体中。更多的枯木也能支持更丰富的森林生命,从甲虫和真菌到依赖空心原木和腐朽树干的鸟类与哺乳动物。同时,人类在伐木、土地清理和保护区管理方面的选择将强烈影响实际留在地面的枯木数量。作者认为倒伏和立着的枯树不应再被视为废物,而应作为森林缓冲气候变化和支持生物多样性的核心组成部分,并呼吁制定将这一被忽视资源纳入考虑的森林政策。

引用: Edelmann, P., Rammer, W., Pugh, T.A.M. et al. Climate change accelerates global forest deadwood dynamics. Commun Earth Environ 7, 453 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03651-4

关键词: 枯木, 森林碳, 气候变化, 分解, 生物多样性