在新西兰北岛北部的贝壳杉林中,枯萎病危害越严重,活体植被中的碳含量减少得越多。对怀塔克雷山脉森林进行重新调查的一项研究发现,健康森林的碳储量有所增加,而出现枯萎病迹象或受害严重的森林则损失了碳。这一结果表明,贝壳杉枯萎病的影响不仅涉及单棵树木的存活,也可能影响长期积累碳的森林的储存能力。

背景与语境

贝壳杉对毛利人具有深厚的文化和精神意义,被视为一种珍宝(taonga,即珍贵的遗产)。大型贝壳杉一直在树干、枝条和根系中积累碳,成熟林所储存的碳可能多于幼林。因此,枯萎病的影响不仅与树木是否死亡有关,也与森林中消失的是何种大小和状态的树木有关。

贝壳杉枯萎病由生活在土壤中的卵菌 Phytophthora agathidicida 引起。它会感染树根,妨碍树木吸收水分和养分;病情发展后,树叶和枝条会减少,最终可能导致树木死亡。据报道,新西兰北岛北部已有数百至数千棵贝壳杉死亡,北地地区和奥克兰的怀塔克雷山脉记录到的损害尤为严重。

研究人员重新调查了怀塔克雷山脉的样地,这些样地曾于2011至2014年首次接受调查。他们查看树木大小和树冠(由树木枝叶构成的上部)的状况,并记录死树和新生树木。研究人员根据树木大小以及不同树种通常的木材密度,估算活体植被的生物量(生物体的总量),并计算约10年间碳储量的变化。

这则消息意味着什么

在初始平均碳储量为每公顷169吨的森林中,健康样地的碳储量每年每公顷增加约0.8吨。出现枯萎病迹象的样地每年损失约0.1吨,受害严重的样地则损失约1吨。健康森林与受害严重森林之间的差异约为每年每公顷1.8吨。这意味着即使面积相同,枯萎病危害程度不同,活体植被中碳的变化方向和幅度也可能不同。

森林的年龄和组成也很重要。研究中,成熟林样地的活体碳储量平均约为每公顷248吨,高于幼龄再生林的约88吨。研究人员的模型显示,在有贝壳杉的森林中,贝壳杉平均约占活体碳储量的一半;碳含量丰富的森林中,这一比例更高。因此,大型贝壳杉死亡可能导致活体植被储存的碳大幅减少,这也是保护成熟林十分重要的原因。

研究人员的模型显示,受害严重的富碳森林可能会从积累碳转为损失碳。模型还提出,这些森林可能无法恢复过去的碳储量,而是在活体生物量和储存能力下降的水平上趋于稳定;不过,这只是模型提出的一种可能性,并非经长期观测确认的结果。例如,如果某片成熟林的枯萎病危害加重,就有必要关注该森林储存在活树中的碳是否会减少。

不过,这项研究只测量了活体植被中的碳。研究没有直接测量死树、落叶和土壤中还剩下多少碳,也没有测量这些碳以多快的速度返回大气。因此,不能直接把活树中减少的碳量解读为大气中碳增加的量。

已确认的事实与仍未知的内容

已确认的事实

  • 研究人员以约10年为间隔重新调查怀塔克雷山脉的样地,估算树木状况和活体植被中的碳变化。
  • 枯萎病危害越严重,树木生长带来的碳增量越少,而树木衰退和死亡造成的碳损失越多。
  • 在初始平均碳储量为每公顷169吨的森林中,健康样地每年增加约0.8吨,受害严重的样地每年损失约1吨。
  • 成熟林样地的活体碳储量平均约为每公顷248吨,高于幼龄再生林的约88吨。

仍未知的内容

  • 活体植被中消失的碳,有多少留在死树、落叶和土壤中,又有多少返回大气,无法通过这项研究确认。
  • 受害严重的富碳森林无法恢复过去储量的可能性,是否也会在长期观测中显现,目前尚不清楚。
  • 亚磷酸盐处理等管理方法对枯萎病进程和碳储量的影响有多大,研究没有给出相关数据。

读者可以留意的事项

  • 参观贝壳杉林时,请走指定路线,并在进入和离开森林时清洗鞋子,遵循防止病原体扩散的建议。
  • 亚磷酸盐处理正作为一种枯萎病管理方法接受研究并得到应用,但仅凭这些资料无法判断其效果大小。评估管理成效时,有必要确认是否在长期观测树木症状的同时,也观测森林碳储量的变化。
  • 看到有关碳储量的说法时,请区分测量对象是活体植被,还是也包括死树、落叶和土壤。这项研究直接测量的范围是活体植被。