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贵州森林山,中国。信用:查尔斯o. cecil / alamy股票照片。J2N3RM.
贵州森林山,中国。 信用:查尔斯o. cecil / alamy股票照片。
植物和森林
2018年8月22日0:01

种植树种的混合可以加倍森林碳储存

黛西邓恩

黛西邓恩

08.22.18
黛西邓恩

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22.08.2018 |12:01 AM
植物和森林 种植树种的混合可以加倍森林碳储存

研究发现,含有几种树种的森林可以存储两倍的碳作为平均单一植物种植园。

研究南方森林碳储存的一项研究发现,引入种植园的每种额外的树种可以增加6%的总碳储量。

研究结果表明,造型计划 - 这旨在植物从大气中植物“吸吮”二氧化碳 - 应该从一个植物物种转换为更多样化的混合,一项研究作者讲碳简介。必威手机官网

作者补充说,种植各种各样的树木也可以带来许多共同福利,包括为更大范围的动物提供栖息地。

然而,实验的相对较小的规模可能导致研究人员高估树种多样性和碳储存之间的关系,其他科学家告诉碳简介。必威手机官网

种植的权力

限制全球变暖至1.5-2C以上预工业水平 - 这是目标巴黎协议- 很可能需要使用“负排放技术——旨在通过消除空气中的二氧化碳来减少气候变化影响的方法。

一些科学家越来越多在辩论那 ”自然气候解决方案“, 如 ”植树造林“,应该优先于努力实现消极排放。造林是指在目前没有树木的地区种植新森林的实践。

在光合作用期间,树木吸收大气中的二氧化碳,后来使用它来构建新材料 - 例如树干,茎和根。因此,森林能够从空气中吸收二氧化碳并将其存放为长时间的碳。目前,森林商店尽可能多45%所有土地碳。

然而,可以使用造林抵消的CO 2的总量仍然不确定。这是因为仍有许多未知数 - 包括哪些区域应该针对造林,并且哪些树种是最好的使用。

这项新研究发表在伦敦皇家学会诉讼程序,看起来有一个这样的问题 - 森林中存在的树种数量如何影响其储存碳的能力?

为了找到答案,研究人员研究了几个森林地块的碳储量古田山国家级自然保护区在中国东南。每种绘图包含在三个和20种之间。

研究表明,储存碳的森林最多样化的森林是“更快”。Bernhard Schmid教授,来自植物生物学家苏黎世大学.他告诉碳简报:必威手机官网

“随着种类的增加,含量更多的碳,均在地下和下方储存 - 穿着树干,根,木质,模具和土壤。您可以粗略地说多样化的森林作为平均单一文化的碳量的两倍。“

图表树木

对于研究来说,研究人员在自然保护区内建立了27个30倍30米的地块 - 每种含有三个和20棵树物种。

从2008年到2010年,研究人员记录了每个森林地块储存的碳量的变化。研究人员考虑了“地上碳”——由树木、灌木(或“草本植物”)储存的碳,“地上碳”——由凋落叶和枯枝储存的碳,以及“地下碳”——由植物根系和土壤储存的碳。

为了了解碳股已经发生变化,研究人员测量了“生物量”的变化 - 例如,从新叶片和芽的生产,或者是树干的增厚。

下图显示了不同森林成分储存的估计平均碳,从每公顷储存的吨碳。红色箭头的存在表明树分多样性对该特定碳库存产生了积极影响,而蓝色表明森林的年龄具有积极的影响。

在该图中,灰色框显示临时交换所谓的“碳通量”的结果,而白盒子显示出长期碳储备的结果。

图显示了不同森林成分的平均碳股(每公顷碳储存),包括树木(树木),灌木(Herb_agc),枯叶(DW_C),叶子垃圾(落叶_c),根(root_c)和土壤碳(SoC)。灰色盒子显示“碳通量”的结果,而白盒子显示长期碳储量。向右,表示总林碳股(Total_c),地上碳(AGC_TOTAL),地碳(GC_TOTAL)和地下地(BGC_TOTAL)。一个红色箭头表明树的多样性具有积极的影响,而蓝色表明森林时代具有积极的影响。

图显示了不同森林成分的平均碳股(每公顷碳储存),包括树木(树木),灌木(Herb_agc),枯叶(DW_C),叶子垃圾(落叶_c),根(root_c)和土壤碳(SoC)。灰色盒子显示“碳通量”的结果,而白盒子显示长期碳储量。向右,表示总林碳股(Total_c),地上碳(AGC_TOTAL),地碳(GC_TOTAL)和地下地(BGC_TOTAL)。一个红色箭头表明树的多样性具有积极的影响,而蓝色表明森林时代具有积极的影响。来源:刘等。(2018)

结果表明,储存所有地块的平均碳量为每公顷149吨,碳含量超过每公顷的56吨,碳含量为每公顷11吨,碳含量低于每公顷81吨。

对于该研究的下一部分,研究人员使用统计方法来估计图中可以“解释”图之间的碳储存的变化程度。

下图表显示了可由物种多样性(深绿色),森林时代(中绿色),环境因素 - 如海拔 - (浅绿色)和“残留”因素(绿色白色)的比例的比例显示的变化比例这是仍然未知的因素。

可以通过物种丰富度(深绿色),森林时代(中绿色),环境因素(浅绿色)和残留效果(浅绿色)(绿色白色)来解释的实验地块的碳股差异比例,包括树木,包括树木(Tree_Agc),灌木(Herb_agc),枯叶(DW_C),叶子垃圾(垃圾),根(root_c)和土壤碳(SoC)。结果显示为总碳储备(Total_C),地上碳(AGC_TOTAL),地碳(GC_TOTAL)和地下碳(BGC_TOTAL)。图表的下半部分显示了短期“碳通量”的结果。

可以通过物种丰富度(深绿色),森林时代(中绿色),环境因素(浅绿色)和残留效果(浅绿色)(绿色白色)来解释的实验地块的碳股差异比例,包括树木,包括树木(Tree_Agc),灌木(Herb_agc),枯叶(DW_C),叶子垃圾(垃圾),根(root_c)和土壤碳(SoC)。结果显示为总碳储备(Total_C),地上碳(AGC_TOTAL),地碳(GC_TOTAL)和地下碳(BGC_TOTAL)。图表的下半部分显示了短期“碳通量”的结果。来源:刘等。(2018)

结果表明,物种多样性可以解释不同森林地块总碳储存的四分之一的变化。

结果显示,森林的年龄可以解释类似数量的观测变化。研究人员说,这一结果在意料之中,因为众所周知,随着时间的推移,树木会储存更多的碳。

施密德说,与所有生物学研究一样,仍有许多其他因素涉及其中,但研究人员无法确定。

“这是'残差',因为我们没有可能的线索。生态学的残留变异通常比我们的示例中的生态学更大。你可以解释很多,但总有大量无法解释的信息。“

合作植物

然后,研究人员将他们的结果与中国单一种植的碳储存数据进行了比较。(在过去的几十年里,中国做到了加大造林投资比任何其他国家。)

比较显示,将额外的树种对单一栽培种植园推出可以大大改善碳储存,研究人员在纸质中说:

“总的来说,对于每种额外的树种,总[碳]库存增加了6.4%。”

中国的大多数单一种植园往往是由桉树、竹子或日本雪松.这项新研究并没有探索哪些树木可以和这些植物一起使用,但确实主张植物种类的混合更有可能增加碳储量。

研究人员说,树种多样性可以改善碳储存的原因有几个原因。例如,不同的树种占据冠层中不同的高度和空间 - 这意味着各种各样的树冠更好地捕获进入的阳光。

此外,不同的森林吸引了更多的动物 - 其中许多人的行为粉丝器,辅助植物复制。研究人员说,较高的授粉使森林能够更快地生长,并且因此吸收CO2更快。

总体而言,结果表明,施密人表示,造林计划应该从生长的单一栽培种植园中“切换”,说:

“我们的建议是,造林项目应该从注重单一栽培转向注重混合栽培。在我们对每个物种的贡献有更多了解之前,最好的方法就是把几个物种混合在一起种植。这将有助于碳储存和生物多样性的保护。”

调查结果是“有趣”,并表明包括造林计划中的多种树种可以提高碳储存生产力夏洛特·惠勒博士,一名森林研究员爱丁堡大学,谁没有参与研究。她讲碳简短:必威手机官网

“然而,我看到的主要问题是它使用了特别小的地块。之前的研究表明,在大片土地上,树木物种多样性和生产力之间的关系趋于平稳。主要原因是,在一个小范围内,树木的多样性可以更好地利用资源,但这种影响在更大范围内会趋于稳定,其他因素就变得更加重要。”

同意惠勒,马丁博士博士,一个从中研究员的热带森林利兹大学,谁也没有参与研究,讲碳简介:必威手机官网

“有一些证据表明,多样性 - 碳关系是尺度依赖的,这里使用的地块非常小,因此如果使用较大的图,则可能存在关系较弱或不存在。

“此外,我认为这项研究中使用的所有地块都从过去的干扰[森林砍伐]和一个最近的研究发现多样性-碳关系在受干扰森林中呈正相关,而在未受干扰森林中则不存在。

刘,X.等。(2018)树种丰富性增加了亚热带森林中的生态系统碳储存,伦敦皇家学会的诉讼程序,DOI / 10.1098 / RSPB.2018.1240

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