活树从大气中吸收大量二氧化碳,因此在保护我们的气候方面发挥着重要作用。然而,人们对死树在全球碳循环中的作用知之甚少。木材的分解及其所含养分的循环利用是森林中最重要的过程之一。
全世界腐烂的木材释放了多少碳?昆虫在这个过程中扮演什么角色?这些问题现在已经在巴伐利亚森林国家公园建立并由维尔茨堡朱利叶斯马克西米利安大学 (JMU) 和慕尼黑工业大学 (TUM) 协调的全球研究项目中进行了研究。
在 55 个不同地点的实验提供了基础
在六大洲的 55 个森林地点,研究人员布置了来自 140 多种树种的木材,以评估气候对分解速度的影响。一半的木头放在网状笼子里。这些笼子防止昆虫参与分解,并允许量化它们对木材分解的贡献。
收集到的数据表明,分解速度和昆虫的贡献高度依赖于气候,并随着温度升高而增加。较高水平的降水加速了温暖地区的分解,而在温度较低的地区则减慢了分解速度。
全球 50 个研究小组完成了为期三年的实验,有时是在极其困难的条件下完成的。有必要使用精心设计的措施来保护某些地区免受大象的侵害。一个地区因森林火灾而被重建,而另一个地区则被洪水淹没。
全球碳循环
“在实验的基础上,我们能够模拟枯木在全球碳循环中的作用,”慕尼黑工业大学 (TUM) 生态系统动力学和森林管理教授 Rupert Seidl 解释说。“根据该报告,全球每年约有 10.9 吉吨的碳从枯木中释放出来。在这种情况下,一部分碳被土壤吸收,另一部分被释放到大气中。从枯木中释放的碳量枯木大约相当于化石燃料排放量的 115%,”TUM 的科学家 Werner Rammer 博士补充说,他在全球计算中发挥了主导作用。
“在 93% 的情况下,热带森林对这一结果的贡献不成比例,因为它们的木材质量高,而且分解过程迅速。温带和寒带森林的分解速度要慢得多,这表明枯木在这些地区长期储存碳。昆虫占了几乎三分之一的木材分解,尽管这主要局限于热带。在寒带和温带森林中,昆虫的贡献很小,“该研究的主要作者塞巴斯蒂安塞博尔德博士解释说。
全球变化的影响
“该研究强调了枯木在全球碳循环中的作用以及昆虫在木材分解中的功能重要性。通过这种方式,我们正在缩小全球碳循环建模中的另一个空白,”负责人 Jörg Müller 教授解释说巴伐利亚森林国家公园和 JMU Würzburg 生态站的研究。
“在全球变化之际,我们可以看到生物多样性的急剧下降和气候的变化。这项研究表明,气候变化和昆虫的减少都有可能改变木材的分解,因此,碳和世界范围内的营养循环,”塞博尔德博士解释说。