中国科学院华南植物园武东海课题组联合康奈尔大学等多家国际科研机构，在量化热带森林生物量碳周转及其对气候变化响应研究方面取得重要进展。相关成果以“Increasing atmospheric dryness and storms accelerates biomass turnover in Amazonian forests”为题，发表在 Nature Climate Change 期刊（论文链接：https://doi.org/10.1038/s41558-026-02639-4）。

热带森林储存了全球超过60%的植被生物量，是维持全球碳循环和气候稳定的关键生态系统。森林碳汇能力不仅取决于植被生产力，还受到碳周转过程的显著影响。生物量碳周转时间是指碳在植被生物量碳库中的平均滞留时间，其长短直接影响森林长期碳汇潜力及其稳定性。目前，关于生物量碳周转时间的研究多集中于站点尺度，但由于生态系统具有高度复杂性和空间异质性，有限的站点观测难以全面揭示其空间分布格局及驱动机制。受限于观测数据，热带森林生物量碳周转的空间格局及其环境驱动过程仍缺乏系统认识。

本研究聚焦亚马逊热带雨林，通过融合卫星遥感与森林样地观测数据，提出了基于遥感的树木死亡尺度扩展方法，并揭示了亚马逊森林树木死亡格局。在此基础上，基于非平衡态碳循环理论框架，生成了生物量碳周转时间空间分布图。研究进一步结合可解释机器学习模型，系统评估了环境因子对生物量碳周转时间的影响。研究发现，亚马逊森林生物量碳周转时间存在显著的空间异质性，且其对环境因子的响应具有明显的非线性特征。值得注意的是，研究揭示了对流风暴（常伴随短时强降水和强风等剧烈天气过程）是调控亚马逊森林生物量碳周转时间的重要气候因子，其相对重要性超过了干旱胁迫指标。研究进一步预测，到本世纪末，在低排放情景下，亚马逊森林生物量碳周转时间将平均缩短约3%；在高排放情景下，平均缩短幅度可达约15%。这表明，随着未来大气干旱加剧和对流风暴活动加强，亚马逊森林中碳在植被系统中的滞留时间将进一步缩短，从而削弱其长期碳储存能力。

武东海研究员表示，当前关于热带森林碳汇的研究，往往集中于植被生长和生产力等相关过程，而对树木死亡及碳周转过程的关注相对不足。本研究表明，对流风暴和干旱胁迫通过影响生物量碳周转过程，深刻塑造了亚马逊森林当前及未来的碳循环格局。这些发现不仅加深了对热带森林碳汇稳定性形成机制的认识，也为改进地球系统模型中生物量碳周转过程的参数化方案提供了重要科学依据。

本论文第一作者为中国科学院华南植物园武东海研究员，通讯作者为武东海研究员和康奈尔大学徐湘涛副教授。论文合作者包括周泳诗博士、冯艳蕾博士、Evan M. Gora研究员、Marcos Longo研究员、Robinson I. Negrón-Juárez研究员、Sassan S. Saatchi研究员、刘艳兰副教授、马奕欣博士、Douglas C. Morton研究员、Nate G. McDowell研究员和骆亦其教授。

图1 亚马逊森林生物量碳周转时间的空间格局及其环境驱动因子