科學家發現1.6億年前森林生產力遠超現代水平

據新華社報道，科學家通過研究新疆「伊吾侏羅紀森林」化石，首次定量揭示了約1.6億年前森林生態系統的生產力水平。研究發現，在溫室氣候背景下，該森林年均淨初級生產力顯著高於現代同緯度森林，約為現代溫帶針葉森林平均水平的3倍。相關成果8月6日發表於國際學術刊物《科學進展》。

森林生態系統是陸地生物圈的重要組成部分，也是全球碳循環的重要參與者。森林生產力通常以淨初級生產力衡量，但由於缺乏植物化石證據，地質歷史時期森林生態系統的生產力水平長期難以準確評估。

為解答這一科學問題，雲南大學植被結構功能與建造全國重點實驗室馮卓團隊聯合國內外科研人員，對新疆哈密「伊吾侏羅紀森林」開展系統研究。研究人員基於原位保存的裸子植物莖幹化石，結合化石解剖分析和現代森林生態學方法，對該化石森林的組成、空間結構、生物量和淨初級生產力進行了定量重建。

研究發現，距今約1.6億年前的「伊吾侏羅紀森林」平均冠層高度約28.6米，單位面積森林生物量達到276.2噸/公頃至386.9噸/公頃，其森林結構與現代北半球中高緯度地區以針葉樹為主的森林相似。更重要的是，該森林年均淨初級生產力達到21.11噸/公頃至31.9噸/公頃，顯著高於現今本地針葉林和全球溫帶森林平均水平。

研究認為，中侏羅世較高的大氣二氧化碳濃度和溫暖的溫室氣候環境，提高了植物光合作用效率，促進了森林快速生長，使廣泛分布的裸子植物森林成為當時全球重要陸地碳匯。

「這一發現從化石記錄角度揭示了森林生態系統在全球碳循環中的重要作用，也為理解未來全球氣候變化背景下生態系統響應提供了新的視角。」論文第一作者、昆明學院副研究員緱旭東說。