研究揭示人工林與天然林效益差別

使用桉樹人工林做先鋒植被，撫育林下的本土植物群落。（巴西攝）

桉樹人工林景觀中，通過人工輔助的自然恢復等方式恢復天然林生態系統。（巴西攝）

“本研究文章匯總分析了來自264篇野外研究的近2.6萬條數據，首次對一系列人工林與天然林在地表碳存儲、土壤保持、水源涵養、木材生產這四個關鍵生態系統服務和生物多樣性的成效進行了對比，以衡量在森林恢復方式的選擇上，不同恢復目標之間的協同或權衡關系，從而為森林恢復的政策制定提供科學支持。”論文第一作者及通訊作者華方圓告訴《中國科學報》。

在世界范圍內，森林恢復作為一個重要的基于自然的解決方案被廣泛實施。除了應對全球氣候變化，森林恢復也被作為土壤保持、水源涵養、和木材生產的手段。

森林的恢復方式可被大體區分為種植結構較為單一的人工林和恢復天然森林。但出于人工林與天然林在生態系統服務上成效相似的假定，目前全球主流的森林恢復模式是種植人工林。

然而，此前并沒有嚴格的科學證據表明該假定是成立的，也沒有研究對不同森林恢復方式的生態系統服務與生物多樣性成效進行同時衡量。

論文研究結果表明，天然林在保護生物多樣性與地表碳存儲、土壤保持、水源涵養這三種面向環境的生態系統服務方面都比人工林成效更好。

人工林相比天然林的差距在土壤保持方面尤其突出，并且在水源涵養方面隨氣候的干旱程度增強而越發嚴重。這些發現提示，如果森林恢復的主要目標是環境益處，那么即使不從生物多樣性的考慮出發，我們也應該優先恢復天然林。恢復的方式需要因地制宜，基于土地退化程度、水熱條件、距離動植物種源地距離等因素，靈活采用自然恢復、人工種植、人工輔助的自然恢復等一系列方法。

但有限的現有數據顯示，人工林在木材生產功能上的成效明顯優于天然林，體現出森林恢復需要考慮的關鍵權衡之處。

這一發現也提示人工林可以通過保護其他有更高環境成效的森林、使其免于承擔木材生產，來間接地提供環境益處。這種間接益處實現的前提，是人工林以其高效用材林的角色，成為區域尺度林地管理的有機組分。

文章也指出，世界各地許多林齡較老或廢棄、已不再用于木材生產的人工林，其生物多樣性、地表碳存儲、土壤保持、水源涵養成效都低于天然林。考慮到這類人工林的普遍性，將它們恢復成天然林將很可能產生很大的環境益處。

華方圓指出，該研究對森林恢復的政策制定具有重要參考意義。聯合國已將2021-2030年定為“生態系統恢復的十年”。與應對氣候變化的其他努力一起，“十年”將推動全球在數百萬公頃的土地上開展森林恢復工作，有望帶來巨大的生態和社會紅利。

“但這些紅利兌現的前提，是恢復的方式得當、被恢復的森林生態系統能充分實現作為恢復初衷的生態或社會目標。”華方圓強調。

本研究由英國皇家學會牛頓基金和巴西圣保羅基金共同資助，團隊成員來自11個國內外研究機構，包括北京大學，劍橋大學，倫敦大學國王學院，云南大學，圣保羅大學等。

相關論文信息：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl4649