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中国贵州的森林小山。图片来源:Charles O. Cecil / Alamy Stock Photo。J2N3RM
中国贵州的森林小山。 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

种植混合树种可以使森林碳储量增加一倍

黛西邓恩

08.22.18

黛西邓恩

22.08.2018 | 12:01
植物和森林 种植混合树种可以使森林碳储量增加一倍

研究发现,含有多种树种的森林可以储存的碳是普通单一种植林的两倍。

一项针对中国南方森林碳储量的研究发现,每引入一个人工林,其碳储量就会增加6%。

调查结果表明,造林计划 - 其目的是种树“吸”二氧化碳从大气中 - 应该只使用一个植物种类更加多样化组合开关,研究报告的作者告诉碳简介。必威手机官网

作者补充说,种植不同种类的树木也可以带来许多共同利益,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。

逐渐地,一些科学家在辩论那 ”自然气候解决方案,例如“植树造林应优先努力实现负排放。造林是指在目前没有树木的地区种植新的森林的做法。

在光合作用过程中,树木吸收二氧化碳从大气中,并在以后使用它来建立新的材料 - 如树干,茎和根。正因为如此,森林是能够从空气中吸收CO 2,并存储它作为碳长时期的。目前,森林储存多达45%所有的陆地碳。

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B的皇家学会报告,看起来在一个这样的问题 - 怎么可能存在于森林树种的数量影响其储存碳的能力?

为了找到答案,研究人员研究了几块森林的碳储量古田山国家级自然保护区在中国东南部。每个地块包含3到20种树种。

研究结果表明,最多样化的森林在储存碳方面“更快”,该研究的合著者说教授Bernhard施密德,一位来自苏黎世大学.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

在这项研究中,研究人员在自然保护区内建立了27个30米× 30米的地块,每个地块包含3到20种树木。

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”——由落叶和枯木储存的碳,以及“地下碳”——由植物根系和土壤储存的碳。

要了解碳储量已经如何变化,研究人员测量更改为“生物质” - 从生产新的叶片和新梢,或树干的增厚,例如积累的重量。

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。

在图中,灰色框显示了碳的临时交流的结果 - 被称为“碳通量”,而白框显示长期碳储量的结果。

图表显示了不同森林成分的平均碳储量(每公顷碳储量),包括乔木(Tree_AGC)、灌木(Herb_AGC)、枯枝(DW_C)、凋落叶(Litterfall_C)、根(Root_C)和土壤碳(SOC)。灰色盒子显示的是“碳通量”的结果,而白色盒子显示的是长期碳储量。右侧为森林总碳储量(Total_C)、地上碳储量(AGC_total)、地上碳储量(GC_total)和地下碳储量(BGC_total)。红色箭头指示树多样性产生了积极的影响,而蓝色表明,林龄产生了积极的影响。

图表显示了不同森林成分的平均碳储量(每公顷碳储量),包括乔木(Tree_AGC)、灌木(Herb_AGC)、枯枝(DW_C)、凋落叶(Litterfall_C)、根(Root_C)和土壤碳(SOC)。灰色盒子显示的是“碳通量”的结果,而白色盒子显示的是长期碳储量。右侧为森林总碳储量(Total_C)、地上碳储量(AGC_total)、地上碳储量(GC_total)和地下碳储量(BGC_total)。红色箭头指示树多样性产生了积极的影响,而蓝色表明,林龄产生了积极的影响。来源:刘等。(2018)

结果表明,所有地块平均碳储量为149吨/公顷,其中地上碳储量为56吨/公顷,地上碳储量为11吨/公顷,地下碳储量为81吨/公顷。

在这项研究中的一个部分中,研究人员使用的统计方法的树种多样性估计有多少变化的碳存储之间的地块可能是“解释”。

下图显示了可以用物种多样性(深绿色)、森林年龄(中绿色)、环境因素(如海拔)(浅绿色)和“残留”因素(绿色白色)来解释的变异比例,这些因素仍然是未知的。

各森林组分(乔木(Tree_AGC)、灌木(Herb_AGC)、枯枝(DW_C)、凋落叶(Litterfall_C))的物种丰富度(深绿色)、林龄(中绿色)、环境因子(浅绿色)和残留效应(绿白色)可以解释试验区碳储量的方差比例。根系(Root_C)和土壤碳(SOC)。研究结果表明,土壤碳贮量(total_C)、地上碳贮量(AGC_total)、地上碳贮量(GC_total)和地下碳贮量(BGC_total)均与土壤碳贮量(total_C)、地上碳贮量(AGC_total)和地上碳贮量(GC_total)有关。图表的下半部分显示了短期“碳通量”的结果。

各森林组分(乔木(Tree_AGC)、灌木(Herb_AGC)、枯枝(DW_C)、凋落叶(Litterfall_C))的物种丰富度(深绿色)、林龄(中绿色)、环境因子(浅绿色)和残留效应(绿白色)可以解释试验区碳储量的方差比例。根系(Root_C)和土壤碳(SOC)。研究结果表明,土壤碳贮量(total_C)、地上碳贮量(AGC_total)、地上碳贮量(GC_total)和地下碳贮量(BGC_total)均与土壤碳贮量(total_C)、地上碳贮量(AGC_total)和地上碳贮量(GC_total)有关。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周围的变化的四分之一不同林地块的总碳储量。

结果显示,森林的年龄可以解释同样数量的观测变化。研究人员说,这一结果是意料之中的,因为众所周知,随着树木的生长,它们会储存更多的碳。

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,研究人员无法确定:

“这是‘残留’,因为我们没有它可能是什么头绪。剩余的变化通常是用于生态学研究远远大于它在我们的例子。你可以解释很多,但总是有大量的不明原因的信息。”

合作工厂

然后,研究人员将他们的结果与中国单作种植的碳储量数据进行了比较。(在过去的几十年里,中国做到了加大对绿化的投资比其他任何国家。)

对比表明,引入额外的树种单一种植可以大大提高碳储存,研究人员在论文中说:

“总的来说,对于每种额外的树种,总[碳]库存增加了6.4%。”

在中国,大多数单一栽培的种植园往往由桉树、竹子或日本雪松.这项新研究并没有探索哪些类型的树木可以与这些植物一起使用,但确实提倡植物物种的混合更有可能增加碳储量。

研究人员说,有几个原因可以解释为什么树木物种多样性可以提高碳储量。例如,不同的树种在树冠中占据不同的高度和空间,这意味着不同的树冠能够更好地捕捉进来的阳光。

此外,多样化的森林吸引动物的范围更大 - 其中许多充当粉丝器,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,造林计划应该从侧重单一栽培转向混合栽培。在我们对每个特定物种的贡献有更多了解之前,最好的方法就是简单地将几个物种混合种植。这将有助于碳储存和保护生物多样性。”

这些发现“很有趣”,并表明在造林计划中包括不止一种树木可以提高碳储存生产力,说夏洛特·惠勒博士,一位来自爱丁堡大学他没有参与这项研究。她告诉《碳简报》: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情节。之前的研究表明,在更大的土地面积上,树木物种多样性和生产力之间的关系趋于稳定。主要原因是,在一个小区域内,多种树木的混合可以更好地利用资源,但这对更大区域的高原产生影响,其他因素就变得更重要了。”

与惠勒同意,马丁·沙利文博士,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,碳的关系是规模依赖性和这里使用的地块是相当小的,所以它是可能的关系会更弱或不存在,如果使用较大的地块。

“另外,我觉得在这项研究中使用的所有地块均从过去的干扰[毁林]和恢复最近的研究发现在受干扰的森林中,多样性与碳的关系是正的,但在完整的森林中则没有。”

刘,X.等。(2018)树物种丰富度增加生态系统的碳存储在亚热带森林,伦敦B的皇家学会报告,DOI / 10.1098 / RSPB.2018.1240

来自这个故事的Sharelines
  • 种植混合树种可以使森林碳储量增加一倍
  • 多样化的森林储存“两倍碳”作为种植园

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