北方森林碳汇潜能:火灾后生态系统演替加速碳储存

北方森林(泰加林),作为地球上最大的陆地生物群落,储存着全球11%的碳。然而,气候变暖正加剧其易感性,使火灾成为生态系统的一个关键扰动因素。当森林燃烧,尤其是深层有机土层被焚毁时,会向大气释放巨量碳。
一项为期15年的研究发现,以往认为的火灾后碳损失,实际上可能被新的生态系统演替所抵消,甚至加速碳的重新储存。极端火灾改变了种子萌发的土壤条件,使得生长缓慢的针叶树(如黑云杉)的再生受阻,取而代之的是生长更快的阔叶树种(如桦树和白杨)。
令人意外的是,这些由火灾驱动的阔叶林再生,其碳储存速率比火灾前的针叶林高出约四倍。这意味着,尽管短期内存在碳释放,但长期来看,这种植被类型的转变反而增强了森林的碳汇能力,为减缓气候变化提供了一个重要的、意想不到的负反馈机制。
这种生态系统层面的“刹车”效应,虽然不能完全抵消化石燃料燃烧带来的加速效应,但为减缓气候变化进程提供了宝贵的缓冲。研究人员通过对不同年龄的森林群落进行采样和对比分析,才得以揭示这一复杂而关键的生态过程。
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