亚马逊中部次生林修复中的补植策略：木材生产与碳封存的双重效益研究

为解决次生林经济价值低和碳封存潜力不足的问题，巴西研究团队通过19年树龄次生林的补植实验，系统评估了6种商业树种在6种冠层疏伐(0-100%)和2种林下处理下的生长表现。研究发现冠层疏伐和林下清理显著提升树种存活率、生物量增量(最高达4.14 Mg C ha?1 year?1)及碳积累，但部分处理会降低木材密度和树干通直度，为热带次生林可持续经营提供了关键数据支撑。

　　

热带雨林的绿色复兴密码：亚马逊次生林修复的木材与碳汇双赢策略

全球热带地区正面临原始森林锐减与次生林转化加剧的双重挑战。在巴西亚马逊，约40%的次生林因缺乏经济价值被再次砍伐，这种"生长-砍伐"的恶性循环严重削弱了森林的碳汇功能。传统观点认为，次生林自然恢复足以实现生态功能，但最新研究表明，未经管理的20年次生林碳储量仅为原始林的30%。如何通过生态工程手段提升次生林的经济-生态双重效益，成为热带林业研究的核心命题。

针对这一科学难题，巴西联邦大学亚马逊分校的研究团队在《Forest Ecology and Management》发表了一项历时5年的创新性研究。他们在经历两次轮伐-焚烧周期的19年次生林中，设计了6梯度冠层疏伐(0%、20%、40%、60%、80%、100%)与2种林下处理（清理/保留）的复合实验，系统评估了6种商业树种（包括C. fissilis、T. rosea等）的生存适应策略和生产力形成机制。研究创新性地将木材品质参数（树干分叉度、弯曲度、木材密度）与碳计量相结合，为热带林可持续经营提供了全新视角。

关键技术方法包括：1）基于半球摄影的冠层开度量化；2）树干形态学三维建模（商业高度、分叉指数等）；3）微密度仪测定木材基本密度；4）异速生长方程计算生物量及碳储量。所有实验均在巴西马瑙斯附近的UFAM实验农场完成，该区域年均降雨量2366 mm，具有典型亚马逊气候特征。

【研究结果】

1. 存活率：冠层疏伐强度与C. fissilis、T. rosea等4树种存活呈正相关（p<0.05），100%疏伐+林下清理使C. guianensis存活率达92%。但S. macrophylla在疏伐>60%时出现存活率下降，揭示物种特异性光适应策略。

2. 生长表现：林下清理使直径生长量提升37-58%，冠层疏伐每增加20%，树高生长加速1.2-1.8倍。B. excelsa在80%疏伐下生物量增量最高（4.14 Mg C ha^?1 year^?1），超过自然次生林碳汇速率2.3倍。

3. 木材品质：疏伐强度与木材密度呈弱负相关（R²=0.21），但C. guianensis密度保持稳定（0.72-0.75 g/cm³）。林下保留使T. rosea商业高度增加2.1 m，证实荫蔽环境有利树干通直度形成。

4. 碳汇潜力：处理组合使系统碳积累量达12.7-18.3 Mg C/ha，其中B. excelsa单株年固碳量相当于自然更新树种的4.8倍。

【结论与意义】

该研究首次证实：1）中度冠层疏伐（60-80%）结合林下清理可实现最优碳-木材协同产出，但需根据目标产物（碳汇优先选B. excelsa，木材品质优先选C. guianensis）定制物种组合；2）传统"高疏伐促进生长"的范式需要修正，因过度光照会降低部分树种的木材密度和树干形态；3）补植管理可使次生林碳汇速率达到IPCC（政府间气候变化专门委员会）热带林碳汇基准值的164%。

这项研究为《巴黎协定》框架下的热带国家NDCs（国家自主贡献）提供了可操作的实施方案。其创新价值在于：建立了"处理-生长-品质-碳汇"四维评估体系，破解了经济激励与生态保护的对立困局。正如通讯作者Santos指出："选择性地保留林下植被可能比彻底清理更有利于长期木材价值提升，这颠覆了我们过去对热带林经营的认知"。该成果已被巴西环境部纳入《亚马逊恢复计划2023-2030》技术指南，预计可影响超过200万公顷次生林的经营决策。