近日，北京大学生态研究中心森林生态学课题组在 《Carbon Balance and Management 》发表了题为“Impact of rising temperatures on the biomass of humid old-growth forests of the world”的研究文章。该研究基于温度驱动的森林地上生物量变化过程模型，探讨了未来气候变暖对全球湿润地区原生林地上生物量长期变化的影响。Markku Larjavaara和卢显程为共同第一作者，通讯作者为Markku Larjavaara副教授，其他合作作者包括博士后陈霞和东芬兰大学学者Mikko Vastaranta。

森林通过固定大气二氧化碳进行生物量积累被认为是维持全球碳平衡以及减轻全球变暖影响的重要方式。作为领域关注的热点问题，各国科研人员已针对相关问题开展了大量研究。对森林生态系统碳储存的主导因子及其控制过程的探究是具有重要意义的，进一步了解气候变暖如何影响世界森林的地上生物量，有助于更准确量化未来全球森林碳预算。

这项研究所基于的工作基础是Markku Larjavaara和Helene C. Muller-Landau 在2012年开发的由温度驱动的全球湿润地区原生森林地上生物量变化过程模型。该模型侧重于稳态平衡，总初级生产力 (GPP) 与单位生物量维持成本 (MCB) 之比决定了森林可维持的最大生物量，两者均与温度有关。利用WorldClim 2.1气象数据集资料，基于反应森林生物量积累的生理过程模型，作者评估了未来温度升高将引起的全球湿润地区原生林地上生物量的长期变化。将1970-2000年的逐月气温数据和2081-2100年的逐月气温预估数据分别输入模型计算，结果发现，随着气温升高，不同纬度的湿润低海拔森林固碳能力逐渐趋同 (图 1a, b)，维持生存的成本均升高 (图 1c, d)。除寒带地区外，森林地上生物量均呈下降趋势，平均下降幅度为29%，相当于近200 Pg碳。其中，热带地区由于气温升高引起的生物量下降幅度高达41% (图 1e, f, g)，约160 Pg碳。这反映出在全球暖化背景下，热带森林最为脆弱，碳储量和碳汇功能均较其他地区有更大幅度降低。

从这项研究得出的结果来看，对于气温升高对森林生物量的影响，目前已有的科学观点可能是过于乐观的。然而，大气二氧化碳浓度增加和氮沉降的施肥效果可能会缓解气温升高对生物量的消极影响，这是值得进一步探究的科学问题。

图 1. 当前 (1970–2000) 及未来 (2081–2100) 全球湿润低地原生林总初级生产力 (GPP)、单位生物量维持成本 (MCB) 和 地上生物量 (AGB)

该研究工作得到了北京大学生态中心学科建设人才启动经费资助。

全文链接:https://doi.org/10.1186/s13021-021-00194-3