森林恢复速度翻倍的秘密,竟藏在土壤的氮元素里!
2026-01-21 16:41
来源:利兹大学
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在中美洲一片片曾被砍伐的土地上,科学家们蹲下身,手指轻触土壤,发现了让森林恢复速度翻倍的密码。

利兹大学主导的一项长期实验给出了答案:土壤中充足的氮元素能使热带森林的恢复速度提高约一倍。

这项历时20年、覆盖中美洲76个森林地块的研究,最近在《自然通讯》杂志上发表了结果,为全球气候变暖背景下的森林恢复提供了新思路。

01 实验设计

为了探究影响森林恢复的关键因素,来自利兹大学、格拉斯哥大学、史密森尼热带研究所、耶鲁大学等机构的科学家们设计了一项规模宏大的长期实验。

研究团队在中美洲选择了76个不同年龄和大小的森林地块,这些地区都曾因伐木或农业活动而遭受破坏。科学家们对这些地块进行了长达20年的跟踪监测。

研究人员对这些地块施加了不同处理:一部分地块添加氮肥,一部分添加磷肥,有些同时添加两种养分,还有一些作为对照未做任何处理。这种对照实验设计使科学家能够精确评估不同养分对森林恢复的影响。

02 关键发现

20年的数据揭示了一个明确模式:在森林恢复的前10年里,土壤中含有充足氮元素的地块,森林恢复速度大约是缺乏氮元素地块的两倍。

研究还发现,单独添加磷肥并未产生类似效果,这表明氮元素在热带森林早期恢复阶段扮演着特别关键的角色。

“我们的研究令人兴奋,因为它表明通过管理树木可获得的养分,我们可以促进温室气体的捕获和储存。”研究的主要作者、利兹大学博士研究生唐文光解释道。

03 恢复意义

热带森林作为地球上重要的碳汇,在减缓气候变化中发挥着关键作用。它们通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,并将其储存在树木组织中。

研究人员估算,如果全球年轻热带森林都受到氮短缺的影响,每年可能无法储存约6.9亿吨二氧化碳。

这个数字大约相当于英国两年的二氧化碳及其他温室气体排放总量。因此,提高森林恢复速度对应对气候变化具有直接而显著的意义。

04 创新策略

尽管实验中使用氮肥促进了森林恢复,但科学家们并不建议大面积施肥,因为过度使用肥料可能导致氧化亚氮排放等有害副作用。

研究团队提出了更可持续的替代方案。种植豆科植物是一个自然有效的方法,这些植物能够通过根瘤菌固氮,自然增加土壤中的氮含量。

另一个选择是在空气污染已导致氮含量充足的地区优先开展森林恢复,这些地区的土壤本身已具备促进快速恢复的条件。

05 政策影响

这项研究恰逢在巴西举行的COP30会议后不久发布,会议期间宣布了“热带森林永久基金”(TFFF),旨在帮助热带国家保护现有森林并恢复受损林地。

研究主要负责人、利兹大学地理学院副教授莎拉·巴特曼博士指出:“避免成熟热带森林的砍伐始终应被放在首位,但我们的研究发现对评估如何恢复森林以最大化碳固存具有重要价值。”

这项研究为决策者提供了一个科学依据,在制定森林恢复策略时,应当考虑土壤养分状况,特别是氮元素的可用性。

这项研究的发现为全球森林恢复工作带来了新希望。面对气候变化和生物多样性丧失的双重挑战,每一片能够更快恢复的森林都意味着更多的碳被锁在树木中,而不是停留在大气中。

随着各国承诺恢复数亿公顷的退化土地,这种“基于自然的解决方案”与科学管理结合的模式,可能成为应对气候变化的有效工具之一。

利兹大学的实验仍在继续,科学家们计划进一步研究不同树种对养分的响应差异,以及如何优化恢复策略,让地球的“绿肺”更快地恢复活力。

更多信息:利兹大学,标题:《科学家发现了使森林再生能力翻倍的土壤秘密》,发表于:ScienceDaily(2026年1月15日)。

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