亚马逊热带雨林长期被视为地球重要的碳汇,而其中的巨树承担着不可替代的碳储存功能。近期发表在Nature Plants的一项大规模研究引发广泛关注:在过去三十年里,亚马逊保护完好的森林中大型树木数量和体积出现增长,研究团队统计188个完好的森林样地,发现每十年大型树木数量平均增长约3.3%。近百名研究者来自六十多所大学联合参与,研究将这一现象与大气二氧化碳浓度上升联系起来,提出了"二氧化碳肥料效应"可能使树木长得更高、更粗,从而在短期内增强森林的碳吸收能力。 这项发现为森林韧性提供了积极信号,但也带来了复杂且值得高度关注的问题。巨树增长意味着更多碳被锁在树干和木质部中,理论上有助于缓解气候变化。然而,任何关于森林"受益于更高二氧化碳"的解读都必须慎重:气候变化本身同时带来了更频繁的干旱、极端高温、闪电和火灾,而这些因素对大树的致死率有放大作用。
研究的共同作者之一Adriane Esquivel-Muelbert指出,当前尚未看到大树群体衰退的明确证据,但未来能否持续依赖大气二氧化碳的"补偿作用"仍充满不确定性。 大型树木在生态系统中的地位不可忽视。尽管数量上占比小,但它们储存的碳占据森林总碳储量的相当一部分,一旦死亡或被毁,其释放的碳量巨大,且复原时间长久。正因如此,研究指出,尽管完好森林显示出增长趋势,森林整体的碳汇功能极易被砍伐、伐木、火灾或气候极端事件所抵消。研究团队成员Rebecca Banbury Morgan强调,保护这些原始或近原始的森林对维持全球碳平衡至关重要,而任何局部的伐木或土地利用变化都可能在短时间内抹去多年累积的碳储备。 在解释树木体积和数量增加的驱动因素时,科学界普遍将目光投向大气中不断上升的二氧化碳。
二氧化碳作为光合作用的基础原料之一,在一定条件下可以提高植物的光合速率和水分利用效率,从而促进树木更快生长,被称为"CO2肥料效应"。不过,这一效应并非无限制,也并非均匀发生。营养元素限制、土壤磷氮供应不足、水分短缺以及病虫害和天敌压力都会影响树木对额外CO2的响应。长期来看,营养限制可能削弱这种肥料效应,而干旱频发则可能使体积更大的树木更容易受损或折断。 另一个需要强调的科学问题是长期碳滞留的可持续性。随着树木成长并且森林中更多的碳被固定,森林生态系统是否会达到一个"饱和点"仍是开放性问题。
部分生态模型与实地长期观测显示,初期的CO2增加可以显著提升生物量,但随着时间推移,土壤养分消耗、竞争加剧和病害扩散可能会降低增长速率,甚至导致系统趋于平衡或衰退。因此把短期的树高和树粗增长简单等同为长期气候缓解的"救命稻草"是危险的。 生态风险不仅来自气候本身。亚马逊地区的土地管理和政治决策对森林命运有直接影响。近年巴西等国在环境许可、道路建设和农业扩张方面的政策变化,使得一些原本相对隔离的森林面临道路开通、伐木活动增加和火源带来的威胁。一项此前发表在Nature的研究警告,如果气温继续上升且砍伐速度不受控制,到2050年亚马逊有可能有10%到47%的土地面临从雨林向更干燥的生态系统转变。
如此规模的转型将把碳汇变为碳源,其对全球气候的负面影响不可估量。 在保护策略上,研究与专家提出了多重建议,既有全球层面的减排,也有区域层面的土地管理措施。首先,最根本的做法仍然是减少化石燃料燃烧与温室气体排放。无论亚马逊森林在短时间内增粗增高,全球减排是避免长期气候失衡的关键。其次,保护现存完好森林、加强对原住民土地权利的承认与支持,以及限制道路和大型基础设施穿越原始林区是保护大型树木和森林碳储量的直接措施。第三,恢复退化森林和可持续的林业管理可以在避免进一步砍伐的同时,增强森林的韧性和多样性。
科学监测与研究是制定有效政策的基础。长期森林样地网络、遥感监测、地面实测和新兴的树木光谱与基因技术相结合,能够更加细致地追踪树木生长、死亡和碳流动。当前的研究依赖188个长期样地和几十年的数据,这是长期生态学研究的成果典范,显示持续投资于长期野外观测的重要性。在政策层面,应鼓励将科学证据转化为保护行为与经济激励,例如通过碳信用、国际资金支持保护原始森林,以及对地方社区的可持续发展支持。 在经济与社会层面,亚马逊森林的未来也与当地社区、原住民和全球市场紧密相连。原住民在森林保护中的角色不可替代,他们的传统知识和土地管理方式在多地已显示出显著的保护效果。
支持原住民自治与金融补偿机制,不仅可以维护生态价值,也有助于实现社会正义。国际贸易与消费模式也需要调整,减少对促进森林砍伐的商品的依赖,并推动可追溯和可持续的供应链管理。 面向未来,科学家们呼吁谨慎乐观。亚马逊巨树目前在许多保护良好的区域表现出增长趋势,表明生态系统在面对逐步上升的CO2浓度时展现出一定韧性。但韧性不是永恒的保障。若人类社会不能在减排、保护和治理方面采取果断行动,雨林的碳汇功能和生物多样性都将面临急剧下降的风险。
保护巨树并非单一科学命题,而是社会、经济和政治多维问题的交汇点。 结论上,亚马逊巨树变得更高更粗既是一个值得关注的积极信号,也是一个警示。它提醒我们自然系统在一定条件下可以抵御一些压力并提供缓冲,但这种缓冲是有限的。要确保巨树与亚马逊雨林继续发挥稳定的碳汇作用,需要全球范围的减排行动、区域保护政策、对原住民权利的尊重和科学为基础的长期监测与恢复。唯有综合应对,才能把"森林变强"转化为真正持久的气候和生态利益,而不是暫时的喘息。 。
