北亚利桑那大学 加拿大魁北克的针叶林景观，以黑云杉为主
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0 阿拉斯加北部森林更加严重和频繁的火灾正在从燃烧的树木和土壤中释放大量的碳和氮到大气中，这一趋势可能会加速气候变暖
但是本周发表在《科学》杂志上的一项新研究表明，取代被烧毁的云杉林的落叶树弥补了这一损失，储存了更多的碳，并在100年的火灾间隔期内以4倍的速度积累
由北亚利桑那大学生态系统科学和社会中心的一组研究人员领导的这项研究表明，这些生长更快、易燃性更低的落叶林可以作为稳定的“防火带”，防止该地区不断升级的火灾模式和养分流失
这项研究始于2004年阿拉斯加剧烈的火灾季节，当时一个面积是长期平均水平七倍的区域被烧毁
从历史上看，这片森林覆盖的土地有一半以上被黑云杉占据，但是火灾过后，生长更快的白杨和桦树正在取代其中的一些林分
该团队由来自北亚利桑那大学、阿拉斯加费尔班克斯大学、奥本大学和萨斯喀彻温大学的研究人员组成，他们调查了75个在2004年被烧毁的黑云杉林，并在接下来的13年里追踪它们的恢复情况
他们还从不同年龄的树木和土壤中收集了一系列数据，并根据燃烧的严重程度构建了一个时间序列，这是一种科学的时间推移，让研究人员可以快速推进100年的火灾周期，看看森林是如何恢复和变化的
“在2005年，我认为这些森林不可能回收它们在这场大火中损失的碳，”北亚利桑那大学的生物学教授米歇尔·麦克说，她也是这项研究的主要作者
“文献中充满了这样的文章，它们暗示更深、更严重的火灾燃烧的碳比下次火灾前可替代的碳还要多
但是，我们不仅看到这些落叶树木弥补了这些损失，他们做得很快
" 研究小组发现，黑云杉燃烧的新白杨和桦树比云杉更快地积累碳和氮，将大部分碳和氮储存在它们的木材和树叶中，而不是土壤有机层中
在一个预计的100年周期结束时，落叶层已经恢复了与火灾损失一样多的氮，以及比损失更多的碳，导致净生态系统碳平衡的增加
计算这种平衡至关重要，因为科学家们正在努力了解这些北方森林的变化方式，以及这些变化对全球碳状况的影响
“我很惊讶落叶树能如此有效地补充流失的碳，”奥本大学森林生态学助理教授、该论文的合著者之一希瑟·亚历山大说
“尽管当黑云杉林严重燃烧时，相当多的碳被燃烧并排放到大气中，但经常取代它们的落叶树具有惊人的能力，能够在其地上的叶子和木材中重新捕获和储存碳
" “在一个只有五种常见树种的地区，这项研究展示了树木组成的变化是如何显著改变北方森林的碳储存模式的，”阿拉斯加-费尔班克斯大学的北方研究员吉尔·约翰斯顿说，他也是这项研究的合著者
“碳只是难题的一部分，”麦克说，他说落叶林对气候有其他重要的反馈或相互关联的影响
“我们知道这些森林有助于冷却地区气候，而且我们知道它们不太易燃，所以火灾不太可能蔓延
综上所述，这些效应在北方森林中产生了一系列相对强大的稳定气候反馈
" 但是有很多研究者不知道在一个更温暖的世界里落叶林的命运
"随着成熟落叶树的死亡，它们会被具有相同结构、成分和碳储存能力的树所取代吗？"亚历山大问
"同样的碳储存能力，它们会从火灾中恢复吗？" 爱丁堡大学的全球变化生态学家伊斯拉·迈尔斯-史密斯没有参与这项研究，他说:“从生长缓慢的黑云杉转变为生长迅速的落叶树种，可以抵消北方森林火灾加剧的影响。”
“但是随着高纬度地区变暖的加速，未来碳排放的增加如何平衡碳排放的减少还有待观察
" 麦克说，持续的气候变暖可能会抵消这些树木代表的碳封存收益
“碳应该在地表停留更长时间，因为落叶林不太易燃
但是可燃性不是一个常数
气候将越过一个门槛，那里的东西变得又热又干，甚至落叶森林也会燃烧
因此，我们需要问的一个问题是，低易燃性的缓解效果有多强，持续多长时间？" 永久冻土碳也使情况变得复杂
虽然这项研究中的许多地点在土壤表面附近没有永久冻土，但在北部生物群落中发现了永久冻土
麦克说，随着解冻，永久冻土释放出储存的碳和甲烷，有可能抵消落叶树的储存收益
“我们最终会通过一个温度阈值，在这个阈值下，负反馈是不够的
"
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