菲律宾南部以香蕉种植为主的农业生态系统中残余森林斑块的碳储存贡献

《Forest Science and Technology》：Carbon Storage Contributions of Remnant Forest Patches in Banana-Dominated Agroecosystems in Southern Philippines

残存森林在热带农业景观中储存了比香蕉种植园高2-3倍的生物质碳，主要集中于树冠层（65-75%）和根系（18-22%），而香蕉园碳多储存在易分解的茎叶层（40-45%）和残茬（45-50%）。研究显示森林碳年积累率（2.62 Mg C ha?1 yr?1）和CO?固定率（9.60 Mg CO?eq ha?1 yr?1）显著高于香蕉园（1.63 Mg C ha?1 yr?1，5.96 Mg CO?eq ha?1 yr?1）。尽管土壤有机碳（SOC）无显著差异，但长期管理可能影响其稳定性。建议优先保护残存森林作为农业景观的碳汇永久特征。

　　在农业景观中，残余森林斑块可能在热带碳储存方面发挥着被低估的重要作用。理解这些斑块的碳储存贡献，有助于制定平衡经济产出与森林碳汇策略的土地利用政策，特别是在农业占据主导地位的热带发展中国家。本研究在菲律宾南部的布基农省，通过在九对残余森林斑块和相邻香蕉（*Musa* spp.）农业生态系统中设立54个嵌套样地，量化并比较了五种生物量池（乔木层、灌木层、枯落物层、根系层和土壤）的碳储量。研究结果表明，森林斑块的碳储存主要集中在乔木层（65-75%），其次是根系层（18-22%）、枯落物层（5-8%）和灌木层（<2%）。相比之下，香蕉农业生态系统中碳储存主要来源于假茎和枯落物层，分别占总生物量碳的40-45%和45-50%，而根系层仅占8-10%。这种差异可能源于香蕉种植园中缺乏灌木层植被，这通常是因为农业管理实践的高强度，如定期除草或使用除草剂以减少病虫害并便于收获。

尽管土壤有机碳（SOC）水平在两种土地利用类型之间没有显著差异，但进一步的研究需要确认香蕉种植园中SOC的稳定性是否具有可持续性，或者是否只是暂时状态，随后可能会出现耗尽。总体而言，森林斑块的总生物量碳储存量是香蕉种植园的两到三倍，其碳积累速率（2.62 ± 2.18 Mg C ha?1 yr?1）和二氧化碳固定速率（9.60 ± 7.98 Mg CO?-eq ha?1 yr?1）也显著高于香蕉种植园（1.63 ± 0.78 Mg C ha?1 yr?1 和 5.96 ± 2.86 Mg CO?-eq ha?1 yr?1）。这些结果凸显了森林斑块在碳储存和生态恢复方面的潜力，特别是在农业扩张持续的地区。

本研究强调了在农业景观中保护和恢复森林斑块的重要性。这些斑块不仅能够提供稳定的碳储存，还可能在生态连通性、生物多样性保护和微气候调节等方面发挥重要作用。森林斑块的存在有助于增强农业生态系统与更大森林块之间的连接性，从而间接提升农业景观的可持续性。同时，它们的碳储存能力可以作为补充，提高农业系统的整体碳汇潜力。

研究还指出，农业扩张对森林的破坏和碎片化可能导致碳储存能力的下降，特别是在孤立的小森林斑块中。这种现象可能与边缘效应和碎片化带来的生态压力有关。然而，研究同时表明，即使在高度管理的农业景观中，森林斑块仍可能保持较高的碳储存能力。这为农业景观中碳储存潜力的评估提供了新的视角，尤其是在那些因农业扩张而丧失了大面积原始森林的地区。

本研究的发现对于政策制定者具有重要意义。在农业主导的地区，将森林斑块作为永久特征纳入土地利用规划，可以优化碳储存并减轻生态退化。这种做法不仅有助于实现碳中和目标，还能够通过生态补偿机制（如生态服务支付或REDD+项目）激励土地所有者采取保护或恢复措施。因此，研究建议优先考虑在农业景观中保护和恢复森林斑块，以增强碳储存能力和生态服务的可持续性。

此外，研究还强调了农业生态系统中碳储存的复杂性。虽然香蕉种植园的碳储存主要集中在短寿命的假茎和枯落物层，但这些碳储存的稳定性可能受到管理实践的影响。例如，频繁的收获和清除残留物可能导致土壤碳的快速流失，而施肥和微生物活动的增加可能促进土壤碳的短期积累。然而，这些效应可能无法抵消森林斑块在长期碳储存方面的重要性。

总体而言，本研究揭示了在农业景观中残余森林斑块的碳储存潜力，并为政策制定者提供了基于科学证据的建议。保护和恢复这些斑块不仅有助于应对气候变化，还能促进生态系统的整体健康和可持续发展。研究结果表明，农业景观中的森林斑块可以成为碳储存和生态服务的重要载体，特别是在那些大型森林已经消失或退化的地区。因此，未来的研究和政策应更加重视这些斑块的保护和管理，以实现生态与经济的双赢。