银河galaxy官网国际河流与生态安全研究院陈峰团队在npj Climate and Atmospheric Science上发表关于中亚河流径流量变化对欧亚大陆历史进程影响的研究论文

　　国际河流与生态安全研究院陈峰团队在npj Climate and Atmospheric Science上发表关于中亚河流径流量变化对欧亚大陆历史进程影响的研究论文

　　中亚山区是古丝绸之路重要廊道，对支持欧亚大陆民族迁徙和文明交流有着至关重要作用。以天山山区为核心的中亚水塔是锡尔河、伊犁河、楚河等国际河流的源头，研究表明随着全球变暖加剧，届时中亚山地更大规模的冰川退却，这意味着未来几十年这些国际河流下游地区人口可能会面临淡水资源减少的问题。当前中亚国家社会经济快速发展和人口迅速增加，水资源供需平衡进一步被打破，上下游国家之间围绕水资源分配纠纷不断加剧，特别是前苏联解体以后流域内水资源可持续供给评估、水资源分配与管理等工作变得复杂。因此，为了科学规划水资源，科学合理的管控跨境河流水资源管理分歧，我们需要长期的流域内水文数据记录。然而，尽管中亚地区有着长达百年的气象水文观测历史，但是仍然不能满足现实需求，并限制了我们从长期视角理解跨境流域水资源变化，这使得人们对过去千年以来水资源对于中亚社会经济发展认识不足。树木年轮作为替代数据，具备空间分布广、定年准确、生理意义明显、连续性强和分辨率高的特点，能够有效的弥补气候水文等环境信息时空尺度缺乏等问题。

　　2022年3月18日，北京大学城市与环境学院生态研究中心华方圆研究员带领的保护生态学课题组牵头7国研究人员组成的跨学科团队，在Science以长文形式在线发表题为“The biodiversity and ecosystem service contributions and trade-offs of forest restoration approaches”的研究论文。研究汇总分析了来自全球53个国家地区、264个野外研究的近2.6万条数据，发现与结构简单的人工林相比，天然林可以更好地支持生物多样性保护和实现地表碳存储、土壤保持、水源涵养的生态系统服务，但是人工林在木材生产方面具有优势。

　　云南大学国际河流与生态安全研究院两位客座学者Sampurno Bruijnzeel教授和张君博士共同参与了此项研究，其中Sampurno Bruijnzeel教授为该论文的水文数据采集工作作出了重要贡献，并同时对土壤侵蚀数据的收集和整理工作提供了宝贵建议，是本论文的第二及共同通讯作者。张君博士对该论文的水文和土壤侵蚀数据的收集与分析工作作出了贡献。Bruijnzeel教授指出：“以前对天然林和人工林生态系统服务功能的评价主要集中在生物多样性和碳储存潜力上。而这项新的研究中，我们首次将森林的土壤保持、水源涵养以及木材生产效率也做了综合考虑，从而可以更好地为森林恢复提供决策。”

　　图1.A发育良好的天然林提供优质水源；B.菲律宾桃花心木人工林对土壤侵蚀的保护有限。

　　该研究通过梳理整合现有证据，对一系列人工林与天然林在地表碳存储、土壤保持、水源涵养、木材生产这四个关键生态系统服务和生物多样性上的成效进行了对比，以衡量在森林恢复方式的选择上，不同恢复目标之间的协同或权衡关系，从而为森林恢复的政策制定提供科学支持。该论文首次从“多种红利”的视角，构建和分析了现有最完备的人工林与天然林配对数据集。结果表明，天然林在保护生物多样性与地表碳存储、土壤保持、水源涵养这三项生态环境系统服务功能都比人工林成效更好。人工林相比天然林成效的差距在土壤保持方面尤其突出，并且在水源涵养方面随气候的干旱程度增加而越发严重。

　　Bruijnzeel教授特别强调：“在以木材或纸浆生产为主要目的的人工种植林中，树木生长得更快，这意味着它们需要从土壤中汲取更多的水分，尤其在较为干旱的地区，这将减少可用于补充和维系水源的地下水储备。更糟糕的是，此类人工林通常比天然林遭受更加频繁的采伐，从而会导致更大的土壤扰动和更差的径流调节。”

　　这些发现提示，如果森林恢复的主要目标是生态益处，那么即使不从生物多样性的考虑出发，我们也应该优先恢复天然林。恢复的方式需要因地制宜，基于土地退化程度、水热条件、距离动植物种源地距离等因素，灵活采用自然恢复、人工种植多种本地乔灌草植物、人工辅助促进自然恢复等一系列方法。

　　文章还发现，世界各地许多林龄较老或处于废弃状态、不再用于木材生产的人工林，其生物多样性、地表碳存储、土壤保持、水源涵养成效都低于天然林。考虑到这类人工林的普遍性，将它们恢复成天然林将能带来很大的生态红利。该研究对森林恢复的政策制定具有重要参考意义。

　　该研究得到北京大学生态研究中心学科建设人才启动经费、中科院战略性先导科技项目、英国皇家学会牛顿基金、巴西圣保罗基金的资助；合作团队来自以下11个单位和机构：北京大学、英国剑桥大学、英国伦敦大学国王学院、云南大学、巴西圣保罗大学、智利拉弗龙特拉大学、荷兰应用科学研究组织、澳大利亚新南威尔士大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、英国阿伯丁大学和英国谢菲尔德大学。