Protected areas enhance long-term carbon sequestrations in China’s forests

森林是自然界最强大的空气过滤器。随着树木的生长，它们从大气中吸收二氧化碳，并将其锁定在木材、叶片以及下方的土壤中。这一过程被称为碳汇（carbon sequestration），是应对气候变化的重要工具。为了保护这种能力，许多国家划定了保护区——即严禁伐木和开发的土地。其逻辑很简单：如果我们停止砍伐树木，森林就会重新生长，储存更多碳，并有助于为地球降温。但一个关键问题一直萦绕在科学家和决策者的脑海中：这种保护是否能永远有效？随着森林成熟及树木变老，它们是否能继续以同样快速的速度吸收碳，还是说当树木达到其最大尺寸时，它们对碳的“胃口”最终会减慢？

中国研究人员的一项新研究通过观察中国广袤的森林保护网络来探讨这个问题。该团队结合了模拟树木生长的先进计算机模型，以及一种旨在将受保护森林与类似的非保护森林进行比较的严谨统计方法。通过分析跨越70年时间轴、超过1000万公顷的森林，他们旨在不仅观察这些森林目前持有多少碳，还要观察它们在未来吸收新碳的速度。其目标是确定保护带来的气候效益是一份永久的礼物，还是随着森林老化而逐渐消退的暂时性助力。

研究人员发现，中国的保护区在积累碳储量方面确实非常有效。2010年，这些保护区内的森林每英亩持有的碳量明显高于边界外的同类森林。这种优势预计将持续下去，到2060年代，受保护森林预计将比非保护森林多储存134%的碳。然而，关于它们“如何快速”增加碳的故事则呈现出另一番景象。研究显示，这些森林吸收碳的速率并非稳步上升且永无止境。相反，它遵循一条先上升、达峰值、然后随着树木成熟而开始下降的曲线。

分析表明，中国保护性森林的碳吸收率可能会在2030年至2035年之间达到最高点。在此高峰之后，这些森林从空气中抽取碳的速度将开始放缓。这是森林生命中的自然现象：年轻、生长中的树木就像“贪吃的人”，通过快速吞噬碳来构建它们的树干和枝干。随着它们变老并达到最大尺寸，它们的生长速度也会放慢，吸收新碳的能力也随之减弱。研究人员预计，到2035年，超过90%的这些保护性森林将已经度过了碳吸收的最快阶段。到2060年代，保护所带来的额外碳增益预计每年将平均下降0.19吨/公顷。

这并不意味着森林不再对气候有益。即使新碳捕获的速率放缓，总体的碳储量仍然保持在高位并持续增长，只是增长得更加缓慢。研究估计，尽管吸收速率放缓，到2060年代，保护性森林与未受保护状态相比，仍将贡献额外的5190万吨碳储量。关键发现是，保护带来的“额外”效益会随着时间的推移而缩小。这是因为如果让非保护森林自然恢复，它们也会生长并储存碳，随着受保护森林达到成熟极限，两者之间的差距会逐渐缩小。

研究还强调，这种模式并非随处相同。气候温暖湿润的中国南部地区展现出了持续快速吸收碳的最大潜力。这些地区拥有处于旺盛生长阶段的较年轻森林。相比之下，气候较冷干燥的北部地区拥有更老的森林，这些森林已接近其最大尺寸，这意味着它们的碳吸收速率已经在放缓。研究人员使用了名为“倾向得分匹配”（propensity score matching）的方法，以确保比较的公平性。他们将受保护的森林样地与具有相同土壤、气候和树龄的非保护样地进行配对，实际上是在大规模范围内进行了一场受控实验。这使他们能够将保护的真实效应从天气或土壤质量等其他因素中分离出来。

这些发现对于我们未来如何管理森林具有重要意义。研究表明，虽然保护区对于维持我们已经建立的庞大碳储量至关重要，但仅仅依赖它们来提供快速、加速的碳汇可能会是一个错误。随着森林老化，其作为快速应对气候变化的解决方案的能力会减弱。研究人员认为，保护策略需要更聪明地考虑树木的年龄。在森林已经老化且碳吸收速度放缓的地区，主要目标应该是保护现有的碳储量，防止其通过火灾或伐木释放回大气中。在较年轻的森林（尤其是南部）中，保护措施则继续驱动快速的碳摄取。

最终，这项研究描绘了一幅必须不断演进的气候策略图景。保护区并非一劳永逸的方案；它们是一个随着森林生长而改变收益的动态系统。研究证实，中国的保护性森林是一项关键资产，持有的碳远高于未受保护的情况。但它也警告说，许多森林实现最大碳吸收的窗口期正在关闭。为了保持气候效益的持续流动，管理者可能需要超越简单的“保护”。他们可能需要考虑如何维持年轻与古老树木的混合，或者如何保护新生的森林成长，从而确保即便在单株树木达到其快速生长阶段的终点时，碳汇功能依然强健。保护这些森林仍然是气候行动的基石，但保护的形式必须适应森林自身生命周期的变化。