近日，西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院年僅30歲的青年教授湯旭光博士在環(huán)境科學(xué)國際知名期刊《總體環(huán)境科學(xué)》（Science of the Total Environment，影響因子3.976）上發(fā)表了題為“氣候變化及人類干擾下同齡林與異齡林碳水循環(huán)響應(yīng)差異”（How do disturbances and climate effects on carbon and water fluxes differ between multi-aged and even-aged coniferous forests?）的最新研究成果。該成果對“同齡林與異齡林在何種管理模式下具有更高生產(chǎn)能力”這個學(xué)界爭論了60年之久的問題，給出了科學(xué)答案。進而，該研究將為優(yōu)化森林經(jīng)營管理模式、提高森林碳匯能力提供科學(xué)依據(jù)。

所謂固碳也叫碳封存，指的是增加除大氣之外碳庫的碳含量的措施，包括物理固碳和生物固碳。生物固碳就是利用植物的光合作用，提高生態(tài)系統(tǒng)的碳吸收和儲存能力，從而減少二氧化碳在大氣中的濃度，減緩全球變暖趨勢。

目前，推進森林資源可持續(xù)經(jīng)營，增加森林總量、提高森林質(zhì)量、增強森林生態(tài)服務(wù)功能，已成為我國構(gòu)建生態(tài)文明和建設(shè)美麗中國目標的戰(zhàn)略任務(wù)之一。

學(xué)界認為，森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，是自然界功能最完善的資源庫、生物基因庫和水-碳-養(yǎng)分及能源儲存調(diào)節(jié)庫，在全球碳循環(huán)和調(diào)節(jié)氣候變化中具有重要作用。然而，不同森林管理模式的碳匯能力差異顯著，有關(guān)同齡林與異齡林何種管理模式具有更高的生產(chǎn)能力爭論了60余年，由于缺乏可信數(shù)據(jù)支持至今未能形成定論。

湯旭光教授研究團隊科學(xué)揭示了不同森林經(jīng)營管理模式對森林碳匯潛力的影響規(guī)律。通過收集覆蓋地中海氣候、溫帶氣候及寒帶氣候條件下的3個林齡序列14個通量站合計62站點年數(shù)據(jù)，揭示同齡林和異齡林演替過程中固碳潛力及水分利用效率的差異；借助于趨勢分析法，推導(dǎo)出異齡林隨著林齡的增加至成熟林仍能維持較高的碳匯水平，同時伴有較高的生態(tài)系統(tǒng)水分利用效率。

該研究還發(fā)現(xiàn)，異齡林的固碳能力強于同齡林。盡管同齡林在中早期碳匯潛力較高，但其結(jié)構(gòu)單一，碳匯周期短，對外界干擾如病蟲害或極端氣候抵抗能力弱，每個演替周期的開始，其幼齡期需要10年左右才能從碳源轉(zhuǎn)化為碳匯。相反，異齡林能長達數(shù)百年仍為碳匯，輔之以適度人為管理，采伐過熟林，使其近自然演替，老-中-幼共生，且能在不同林冠層次上獲取光熱資源，保持較強的固碳能力。

該研究得到國家自然科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費等項目的支持，由西南大學(xué)、中科院南京地理與湖泊研究所、瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)、麥克馬斯特大學(xué)及加州大學(xué)歐文分校等單位科研人員共同完成，我校青年教授湯旭光博士為論文第一作者，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Nina Buchmann教授為研究框架提供了大量建議。