北半球陸地生態(tài)系統(tǒng)是一個顯著的大氣CO2之匯。植被恢復(fù)和氣候變化導(dǎo)致的植被生長增加被認(rèn)為是陸地碳匯的兩個主要因素。同時，氣候變化對植被生長的影響存在正負(fù)兩種不同的觀點。因此，辨識氣候變化對植被生長的影響及其對碳匯的相對貢獻(xiàn)成為全球變化領(lǐng)域中廣泛關(guān)注的問題，闡明這一問題對制定相關(guān)的植被管理和氣候變化政策意義重大。以往研究者們雖然對這一問題進(jìn)行了研究，但至今尚不明確，更是缺乏來自大范圍、長時間尺度實測數(shù)據(jù)的直接支持。
近日，方精云領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊發(fā)展了一種新方法，并利用具有完整齡級結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的日本森林資源清查資料成功開展了這項研究。研究結(jié)果于6月16日以《環(huán)境變化促進(jìn)森林生長的證據(jù)》（Evidence for environmentally enhanced forest growth）為題，在線發(fā)表在PNAS 期刊上。
在研究中，方精云等首先提出一種概念模型及其計算體系。其核心是，在外界因素對森林系統(tǒng)未有較大干擾時，同一類型同一年齡的森林在不同時期應(yīng)具有相同的生長量；如果生長量有變化，則這種變化應(yīng)由環(huán)境變化所引起：生長量如有增加則說明環(huán)境變化促進(jìn)植物生長，反之抑制生長。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊利用6個森林資源清查時期（1980-2005年）的齡級和生物量密度數(shù)據(jù)，研究了全日本4種主要森林類型25年間的生長量變化，發(fā)現(xiàn)在過去的25年中，環(huán)境變化（主要包括CO2濃度、氮沉降、溫度和降水量）顯著增加了這4種森林類型的生長，平均增加4.0∼7.7噸碳/公頃，占森林生物量碳匯的8.4–21.6%。在這4類環(huán)境因子中，CO2濃度增加是最主要的原因。研究還發(fā)現(xiàn)，森林生長對環(huán)境變化的響應(yīng)隨森林類型和年齡的變化而不同。
近期，該團(tuán)隊還提出了一種如何分離面積變化和森林生長變化對森林碳源匯相對貢獻(xiàn)的定量方法，解決了學(xué)術(shù)界多年未解決的問題，并據(jù)此研究了東亞地區(qū)森林碳源匯的相對貢獻(xiàn)（Fang et al. 2014, Global Change Biology, 20: 2019–2030）。
相關(guān)研究成果得到了科技部全球變化重大計劃、中科院碳收支先導(dǎo)專項和國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體的支持。
在日本4種森林類型中，環(huán)境因素導(dǎo)致生物量變化隨不同齡級的變化。
