碳的产生与分配关系反映了树木生长的资源分配策略，对于准确评估森林碳汇能力至关重要。在持续气候变化背景下，由于冠层生产力与径向生长对环境驱动因子的敏感性并不一致，两者之间可能发生脱钩，进而增加天然林和人工林碳汇潜力评估的不确定性。人工林是全球森林面积中增长最快的组成部分，然而，对于广泛分布的人工林碳分配过程的认识仍然有限。

近日，植被结构功能与建造全国重点实验室沈泽昊课题组在Communications Earth & Environment上发表了题为“Climate warming strengthened but droughts eliminated the coupling between productivity and tree growth in semi-arid plantations.”的研究论文。本研究聚焦中国三北地区四种最广泛种植树种冠层生产力与径向生长之间的关系，包括两种针叶树：樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)和油松(Pinus tabuliformis)，以及两种阔叶树：杨树(Populus spp.)和刺槐(Robinia pseudoacacia)。基于样地径向生长年表和三种MODIS产品(EVI、GPP和LAI；时间范围为2000–2018年)，我们分析了2000至2018年二者的动态变化及其对2008/2009年和2014/2015年两次严重干旱事件的响应。研究结果表明，针叶树的冠层生产力与径向生长之间存在较强耦合关系，而阔叶树的这种耦合在近年来也呈增强趋势。总体来看，在气候变化背景下，径向生长和冠层生产力表现出相似的气候敏感性，尤其是在温暖化和持续干旱胁迫条件下更为明显。极端干旱事件发生后，冠层生产力恢复相对缓慢，而径向生长则恢复较快，这表明树木可能优先保障径向生长与恢复。在恢复阶段，冠层生产力的恢复速度持续慢于径向生长，且约25%的生产力在四年内未能完全恢复。这一差异揭示了干旱后森林恢复的机制，即径向生长的快速恢复有助于碳汇的恢复。

本研究揭示了区域尺度上人工林径向生长与冠层生产力之间的耦合特征，并发现二者在极端干旱条件下存在明显异步性。这一结果表明，人工林碳汇能力在极端气候背景下面临更高的不确定性。与此同时，本研究也扩展了半干旱地区人工林碳分配与恢复过程的认识。具体而言，作为对既有研究的重要补充，我们的结果表明，人工林在极端气候事件（如干旱）后的恢复能力及其碳汇恢复潜力，可能在以往研究中被低估。

图1.2000–2018年四种树种人工林的冠层生产力、径向生长与干旱指数比较

图2.四种树种人工林径向生长与三个冠层生产力之间的时间同步性

图3.四种树种人工林径向生长(a–d)和冠层生产力(e–h)遗产效应持续时间和恢复时间比较

图4.径向生长和冠层生产力遗产效应持续时间和恢复时间驱动因素

李继唐博士(现入职西农水保学院)为本文的第一作者，沈泽昊教授为通讯作者。北卡罗来纳大学解宇阳博士、城环学院夏侯明健博士、西班牙科学院比利牛斯生态研究所Jesús Julio Camarero研究员和Antonio Gazol研究员作为共同作者参与了此项研究。本研究受到国家重点研发项目(2024YFF1308101、2022YFF0801804)、国家留学基金委项目(202306010222)的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-026-03483-2.

来源：植被结构功能与建造全国重点实验室

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲