研究表明：枯树对大气中的 Carbon 封存量超出预期
枯树对大气中的 Carbon 封存量超出预期
作者：Lauren Milideo，University of Vermont
主要研究作者Stephen Peters-Collear测量溪流中的一段原木。图片来源：Bill Keeton
活树吸收Carbon，有助于减缓气候变化。但枯树在Carbon储存中扮演什么角色？ 来自UVM的研究人员发现，溪流中的大型倒木能够存储大量的Carbon，而且这种Carbon储存量随着时间的推移还在增加。此外，溪边森林中的大树对于随着时间推移将Carbon引入溪流非常重要，这反映了大型古树的环境价值。
“我们知道全球每年约有20%的温室气体排放来自土地利用和森林砍伐，” University of Vermont教授兼研究作者William Keeton博士说，“但我们也可以利用森林和其他土地覆盖作为我们所说的自然气候解决方案——寻找在植被中封存和储存更多Carbon的方法。” Keeton长期以来一直怀疑原始森林中水中的木材肯定会储存Carbon，但究竟有多少呢？ 结果表明，相当多。
“原始森林在溪流中的木材里储存的Carbon是成熟森林的四到五倍，” 第一作者兼University of Vermont Rubenstein School of Environment and Natural Resources研究生Stephen Peters-Collaer说。“在成熟的森林中，这种溪流中的枯木Carbon库比在森林地面上同等大小区域中储存的倒木Carbon库大约大50%到60%。”
他指出，尽管高地溪流占用的空间比森林中的土地要少，但通过关注溪流中的大型木材，这项发表在期刊_Ecosystems_ 上的研究发现，这些生态系统中Carbon储存计算的关键缺失部分，这是以前没有测量过的。
作为Gund Institute for Environment Graduate Fellow的Peters-Collaer说：“我们对这个问题感兴趣的原因之一是，近年来人们越来越意识到，溪流、湖泊和其他水生系统中的木材可以储存Carbon，但Carbon的储存量并没有得到很好的量化。”
field sites拥有既定的研究历史，为他们的数据提供了广泛的背景，包括新罕布什尔州的Hubbard Brook Experimental Forest和纽约州Adirondack State Park的原始森林，Keeton已经研究多年。
Keeton说，大型倒下的原木和树枝可能是重要的Carbon汇，因为它们的表面积与体积比率较低，使得分解剂难以分解木材，特别是在淹没时，因此它们释放储存的Carbon的速度较慢。Keeton补充说，这种原木还可以完全跨越小的高地溪流，形成持久的堤坝，积累越来越多的木材和其他有机材料，并增强其Carbon储存效应。
Peters-Collaer说，虽然源头溪流通常相对较小而狭窄，但它们占河流总里程的70%，并且它们的高地位置通常未开发。
总而言之，这些因素意味着这些囤积Carbon的潮湿原木可能是一个重要的Carbon汇。 然而，研究人员不知道这些溪流中的木材可能储存了多少Carbon，也不知道它在成熟森林和old-growth forests之间可能存在多大差异，Peters-Collaer指出。
Keeton沉思着说，部分原因是“科学家通常会研究溪流或森林，但不会同时研究两者，或者他们不会关注它们之间的关系。” Keeton强调，这种关系在不断变化。“溪流和森林之间的联系不是静态的，而是动态的。 我们的主要信息之一是，我们必须从长远的角度来看待，我们必须将这些视为动态系统。”
研究人员在UVM本科生实地考察队的陪同下，花了三个夏天的时间在Hubbard Brook总共跋涉了4500米长的源头溪流，仔细调查streams中的木材，测量它们的大小以计算它们所含的Carbon量，并清点周围的溪边森林。
Peters-Collaer说：“我们发现，正在向原始森林状态发展的森林在溪流中积累的木材比通过分解损失的木材更多。 只要木材的补充率超过损失率，那么储存的Carbon总量就会净增加。在这方面，大树尤其重要。”
Keeton说，这种效应将在未来几十年内持续下去，因为许多新英格兰成熟森林仅完成了19世纪和20世纪为获取木材和农业用地而进行的清理工作的一半恢复。 随着像Hubbard Brook这样的成熟森林接近像研究人员检查的Adirondack森林那样的古老年龄，它们将在未来几十年内继续吸收和积累储存的Carbon。
Keeton说：“我们可以预期这些森林中储存的Carbon库将大幅增加。 我们已经量化了一种先前全球Carbon模型中缺失的Carbon储存类型，这是理解自然气候解决方案的重要组成部分。”
这项工作为佛蒙特州土地所有者提供了显著的见解——佛蒙特州80%的林地为私人所有——他们可能会在其land-use计划中包括carbon storage和自然气候解决方案。 Keeton说，这是这项研究的一个有价值的方面：为佛蒙特州人提供有价值的知识来指导可持续的土地管理。
Keeton说：“我们的工作能够为社区带来好处，我们对此感到非常自豪。 这是University of Vermont的土地授予使命的一部分。”
更多信息： Stephen Peters-Collaer 等人，源头溪流中新兴的Carbon汇以及大型木材和河岸森林结构的作用，Ecosystems (2025)。 DOI: 10.1007/s10021-025-00965-w
期刊信息： Ecosystems