近年来,大气中二氧化碳浓度的不断上升,由此带来的温室效应等后果严重地威胁着人类的生存。因此,了解全球碳源、碳汇的分布、动态及机制,就成为各国科学家研究的重点,也是重要的政治和经济问题。2005年2月16日旨在遏制大气二氧化碳排放增加的《京都议定书》正式生效后,各国生态学家更加致力于碳汇、碳源的研究,以期最大限度减轻本国履行《京都协议书》的压力。
过去几十年,科学家们在全球范围内针对气候变化、土地利用对碳循环时空动态的影响开展了大量的研究,但仍不能确切解释碳排放与碳吸收的收支不平衡的现象,这中间存在一个巨大的未知汇(missingsink)。但经典生态学理论认为与非成熟森林相比,成熟森林作为碳汇的功能较弱,甚至接近于零,“成熟森林碳循环趋于平衡”是现今大量生态学模型的基础。然而,周国逸和他的团队发现,在过去25年期间,成熟森林在地上部分净生产力几乎为零的情况下,土壤持续积累有机碳,表现出强大的碳汇功能。
周国逸及其同事对位于广东省中部的鼎湖山国家自然保护区内成熟森林(林龄＞400年)土壤有机碳进行了长达25年的观测,结果显示,该森林0-20厘米土壤层的有机碳贮量以平均每年每公顷0.61吨的速度增加。它表明成熟森林可持续积累碳,因此可能是重要的碳汇,这为确认成熟森林作为一个新的碳汇奠定了理论基础。周国逸表示,尽管成熟森林土壤持续积累有机碳的原因尚不清楚,目前也还不明确这一研究结果是否是区域或全球的普遍现象,但这仍然为寻找未知碳汇的去处提供了新的思路。
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