除了清洁的空气和水,森林还具有大量的碳封存功能。当树木死亡,然后腐烂在森林地面时,碳会被释放到大气中,这是气候变化的驱动因素之一。由美国农业和林业部以及普渡大学的科学家组成的团队进行的第一项研究发现,非本土入侵昆虫和疾病正在减少美国树木储存的碳量。
由Randall Morin、Chris Oswalt和Andrew Liebhold以及美国普渡大学的第一作者宋林费进行的研究使用了美国林务局森林资源清查和分析(FIA)计划提取的92,978块田间地块的数据,这是首次全面量化中国各种非本土昆虫和疾病入侵后树木的累积损失。
在北美,森林占碳储量的76%,或者从全球大气和储存中移除。“树木杀死外来昆虫和疾病的关键作用是,它们大大增加了树木的平均死亡率,”利保德说。“这将把储存在活树中的碳变成死物质,这些碳的大部分可能会回到大气中。”
科学家强调,这项研究并没有表明被昆虫杀死的树木会成为碳排放的直接来源。“碳从活着的树木和植物转移到死去的有机物中,随着有机物的分解,碳的释放逐渐发生,”费说。“然而,这些死亡物质中的碳总量是巨大的,相当于每年440万辆汽车的碳排放量或美国所有野火的近五分之一。”
超过430种非本土昆虫和疾病进入了美国森林。这些物种大多对森林影响不大,但有83种造成了明显的损害。在他们的研究中,费和林务局的科学家研究了这83种已知的破坏性非本地森林昆虫和疾病物种的影响,并估计了对森林影响最大的15种物种杀死的活树生物量的比例。
翡翠灰蛾、舞毒蛾和铁杉等昆虫,以及荷兰榆树病、山毛榉树皮病和月桂枯萎病等疾病是15种最具破坏性的非本地物种。
随着这些昆虫和疾病的不断蔓延,树木死亡率的增加,森林景观和相关碳储存的收费将继续;该研究表明,毗邻美国的活森林总生物量的41%受到威胁。
80多年来,FIA一直在收集数据,为森林管理提供信息。历史上,国家和私人团体使用大型数据集来监测森林面积、健康和状况。最近的合作证明了新的跨学科应用。“这项研究证明,FIA的数据可以量化美国非本土森林害虫的影响,”莫林说。