全球变暖降低世界最高被子植物物种(王桉)的环境承载力：碳汇功能与森林恢复的警示

本研究通过分析1947-2000年间澳大利亚东南部王桉(Eucalyptus regnans)林数据，首次揭示气候变暖导致森林环境承载力(self-thinning line)下降的机制。结果表明温度每升高1°C，王桉林碳储量减少9%，预计2080年3°C升温将使该全球碳密度最高森林损失24%碳储量(相当于24万公顷成熟林)。研究为气候敏感型森林管理提供关键理论依据，对全球森林恢复计划的碳汇评估具有警示意义。

　　

【研究背景】

作为地球上最高的被子植物和碳密度最高的森林生态系统之一，澳大利亚的王桉(Eucalyptus regnans)林每公顷可储存高达819吨碳，堪称自然界的"超级碳海绵"。然而近年来，随着全球温度上升1.5°C，干旱和热浪事件频发，这些巨人森林正面临前所未有的生存危机。更令人担忧的是，传统生态学认为森林环境承载力(self-thinning line)是相对稳定的生态规律，但气候变化可能正在改写这一基本法则——这直接关系到全球森林能否持续发挥碳汇功能。

【技术方法】

研究团队整合1947-2000年间112个王桉林样地的1302组观测数据，创新性地结合静态异速生长模型(static allometry)和动态死亡率分配模型(dynamic allocation)，通过空间-时间替代法(space-for-time substitution)量化气候因子对self-thinning line的影响。主要分析MAT(年均温)、VPD(饱和水汽压差)等气候参数与树木死亡率、碳储量的关系，并预测RCP8.5气候情景下的未来变化。

【研究结果】

温度与死亡率同步上升

数据显示1947-2000年间研究区域温度上升0.71°C，同期王桉死亡率增加33%。温度异常与死亡率变化呈现显著同步趋势，为气候驱动的森林动态变化提供直接证据。

气候变暖降低环境承载力

模型显示温度每升高1°C，self-thinning line下移9%，使最大林木蓄积量降低。在空间尺度上，温暖地区的环境承载力比凉爽地区低24.6%；在时间尺度上，同一林分随温度上升呈现相同衰减模式。

死亡树木的体型特征

死亡树木的平均胸径仅为存活树木的62%(k=0.62)，表明受抑制的弱势个体更易死亡。该比例在不同气候条件下保持稳定，说明气候变暖未改变森林内部的竞争格局。

【结论与意义】

研究预测到2080年3°C的升温将使王桉林碳储量减少24%，相当于损失108兆吨碳或24万公顷成熟林。这一发现对全球森林管理提出双重警示：首先，气候变暖通过降低环境承载力永久性削弱森林碳汇功能；其次，当前全球森林恢复计划可能高估了新建林分的长期固碳潜力。

特别值得注意的是，作为墨尔本500万人口的水源地，王桉林的环境承载力变化还将影响区域水文循环。研究者建议通过降低林分密度缓解气候压力，但强调这只能暂时延缓而非根本解决承载力下降问题。该研究为理解气候-森林-碳循环的复杂耦合机制提供了关键案例，也为《巴黎协定》的森林碳汇评估提供了重要修正参数。