北半球陸地生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)顯著的大氣CO2之匯。植被恢復(fù)和氣候變化導(dǎo)致的植被生長(zhǎng)增加被認(rèn)為是陸地碳匯的兩個(gè)主要因素。同時(shí)，氣候變化對(duì)植被生長(zhǎng)的影響存在正負(fù)兩種不同的觀點(diǎn)。因此，辨識(shí)氣候變化對(duì)植被生長(zhǎng)的影響及其對(duì)碳匯的相對(duì)貢獻(xiàn)成為全球變化領(lǐng)域中廣泛關(guān)注的問題，闡明這一問題對(duì)制定相關(guān)的植被管理和氣候變化政策意義重大。以往研究者們雖然對(duì)這一問題進(jìn)行了研究，但至今尚不明確，更是缺乏來(lái)自大范圍、長(zhǎng)時(shí)間尺度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的直接支持。
近日，方精云領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種新方法，并利用具有完整齡級(jí)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的日本森林資源清查資料成功開展了這項(xiàng)研究。研究結(jié)果于6月16日以《環(huán)境變化促進(jìn)森林生長(zhǎng)的證據(jù)》（Evidence for environmentally enhanced forest growth）為題，在線發(fā)表在PNAS 期刊上。
在研究中，方精云等首先提出一種概念模型及其計(jì)算體系。其核心是，在外界因素對(duì)森林系統(tǒng)未有較大干擾時(shí)，同一類型同一年齡的森林在不同時(shí)期應(yīng)具有相同的生長(zhǎng)量；如果生長(zhǎng)量有變化，則這種變化應(yīng)由環(huán)境變化所引起：生長(zhǎng)量如有增加則說(shuō)明環(huán)境變化促進(jìn)植物生長(zhǎng)，反之抑制生長(zhǎng)。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)利用6個(gè)森林資源清查時(shí)期（1980-2005年）的齡級(jí)和生物量密度數(shù)據(jù)，研究了全日本4種主要森林類型25年間的生長(zhǎng)量變化，發(fā)現(xiàn)在過(guò)去的25年中，環(huán)境變化（主要包括CO2濃度、氮沉降、溫度和降水量）顯著增加了這4種森林類型的生長(zhǎng)，平均增加4.0∼7.7噸碳/公頃，占森林生物量碳匯的8.4–21.6%。在這4類環(huán)境因子中，CO2濃度增加是最主要的原因。研究還發(fā)現(xiàn)，森林生長(zhǎng)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)隨森林類型和年齡的變化而不同。
近期，該團(tuán)隊(duì)還提出了一種如何分離面積變化和森林生長(zhǎng)變化對(duì)森林碳源匯相對(duì)貢獻(xiàn)的定量方法，解決了學(xué)術(shù)界多年未解決的問題，并據(jù)此研究了東亞地區(qū)森林碳源匯的相對(duì)貢獻(xiàn)（Fang et al. 2014, Global Change Biology, 20: 2019–2030）。
相關(guān)研究成果得到了科技部全球變化重大計(jì)劃、中科院碳收支先導(dǎo)專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體的支持。
在日本4種森林類型中，環(huán)境因素導(dǎo)致生物量變化隨不同齡級(jí)的變化。
