根据莱斯特大学的一项新研究,从砍伐中恢复的热带森林的树干比未砍伐的森林的树干产生二氧化碳的速度更快。
由于与周围树木竞争的树木较少,砍伐森林中的树干能够以比未砍伐森林更快的速度生长和吸收二氧化碳,但这种更快的生长也伴随着更快的二氧化碳释放。
总的来说,当考虑到砍伐森林中的所有树木时,它们释放的二氧化碳与同等面积的未砍伐森林一样多。
在这项由莱斯特大学领导并发表在《新植物学家》杂志上的新研究中,研究人员能够分解出树木的呼吸作用,即树干中产生二氧化碳的过程,有多少用于树木的生长,有多少用于维持。他们已经证明,在被砍伐的森林中,树干呼吸作用的增加是由于生长产生了新的木材,而在原生林中,大部分呼吸作用来自树木的维护,支持现有的树木结构。
他们的结论为更多关注被砍伐景观的研究提供了理由。尽管砍伐森林现在比热带地区的原始森林更为突出,但目前对这些问题的研究还不够充分。
热带森林从大气中捕获碳,但它们也通过生态系统中的呼吸过程释放相似数量的碳,包括植物生长和维持的代谢活动。同一位作者之前的一项研究发现,被砍伐的森林是碳的净来源——因为它们排放的二氧化碳比吸收的多。现在重要的是继续了解被砍伐的森林,并了解是什么驱动了它们的碳通量。
研究森林碳通量的一种常用方法是测量净碳平衡,但这并不能提供太多关于通量来自哪里的信息——这就像知道你的银行余额而没有任何交易信息一样。如果我们不知道通量从哪里来,我们也不知道为什么我们会得到某些通量,以及是什么在驱动这些通量。
相反,在这项研究中,科学家们把重点放在了树木的茎干或木质树干上,这是森林中大部分生物量储存的地方。作为长期生态监测方案的一部分,从马来西亚婆罗洲的森林收集了数据。这个地区和东南亚的大部分热带森林一样,有着悠久的伐木和木材开采历史。
通过测量森林碳循环和碳通量的各个组成部分,他们可以更多地了解某些模式和通量发生的原因。了解这些对于了解森林生态系统非常重要,然后将这些信息外推到未来的气候变化和土地利用变化情景中。
科学家们研究了一组树木的茎呼吸,然后估计了一公顷研究地块中所有树木的呼吸值。树木水平的结果显示,砍伐后的地块比原始生长地块单位茎表面积的碳释放水平更高,砍伐后的地块每月每平方米木本茎的碳含量为37克,而原始生长地块每月每平方米木本茎的碳含量仅为26克(g C m-2个月1)。然而,由于原生林有更大的树木,因此总的茎表面积更多,当在整个1公顷的地块上进行缩放时,伐木和原生林的结果没有差异。
该研究的主要作者、莱斯特大学地理、地质与环境学院的博士生玛丽亚·米尔斯说:“这项研究是关于考虑单个树木与整个生态系统,以及是什么驱动了这两种水平的碳排放。”单个树木之间,以及单个生态系统之间存在差异,例如砍伐过的森林与未砍伐的森林。
“我们看到砍伐后的地块每平方米的呼吸量更高,因为这些地块的树木生长得更快。生长有代谢的代价,所以我们在生长之后有呼吸。伐木场中的树木生长得更快,因为它们能接触到更多的光线——因为伐木场中有更多的空隙,从伐木场中提取出木材。在砍伐过的土地上,我们看到更多的投资在生长,所以这些树木会呼吸更多。造成这些差异的还有其他原因,这些原因与树木的功能特征和土壤养分有关,但最终归结为砍伐森林中的树木优先投资于生长。另一方面,在老的生长地块,我们看到更多的投资和优先的树木维护。
“最重要的是,我们的研究结果告诉我们,砍伐森林中的碳动态与原始森林的碳动态非常不同。但考虑到被砍伐森林的广阔程度,它们可以被视为当代热带森林的“新常态”。我们需要投入更多的研究努力来了解砍伐森林中发生的事情,无论是从碳通量还是更广泛的生态功能方面。”