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樹林裡靜悄悄的枯木

沈舟側畔千帆過,病樹前頭萬木春;寒冰不能斷水流,枯木也會再逢春;枯藤老樹昏鴉、小橋流水人家……。枯樹、殘枝、老藤,自古都是詩畫表現的題材,粗糙的紋理疤痕,比喻飽受風霜歷盡滄桑的老人,象徵心靈力與美的內涵。這意境上的美感,在現實卻是沒有生命的枯木,看起來靜靜的直立或躺臥,實際上並不如像我們想像的那麼安祥。

我們走過樹林,不時會看見死了的枯樹,地上凌亂的枯枝,或樹倒留下的樹樁,這些不太引人留意的「枯木」(Deadwood),卻有相當的生態活力。在森林裡,枯木是小動物、鳥類、爬蟲類、與昆蟲的棲居之所,而當枯木腐爛分解,就扮演著生態系統的養分循環,促進植物的生長。養分循環 (Nutrient Cycle) 是生物與非生物能量與質量的轉換,植物從土壤與空氣吸取養分,死後分解又歸還土壤與空氣。

我們都知道植物、尤其是樹木,吸收大氣裡的 CO2,釋出氧氣,扮演地球呼吸的角色,但樹木枯竭、腐爛、乃至分解,會有什麼後果,對生態有什麼影響,很少人做這方面的研究。現在一組國際團隊,歷經三年研究得到了結果,全球的枯木每年約釋放 109 億噸的碳,超過全球化石燃料的排放,約為化石燃料的 115%。活的樹吸收大量的碳,成為碳的倉儲,樹死去之後沒有了活力,儲存的碳就慢慢釋出,回到大氣。

這個研究團隊由全球 30 個單位組成,從 Amazon 雨林到澳洲的 Brisbane,自全球六大洲 140 多種樹木取樣,存放在 55 個林區,半數的樣本用網龍包紮避免昆蟲的侵蝕,為期三年,觀察樣本受氣候與昆蟲腐蝕分解的程度。澳洲大學的 David Lindenmayer 教授說,這是第一次量化研究全球枯木的碳循環,枯木的分解是受氣候與昆蟲影響的自然現象,分解後的養分循環,是森林中的重要生態活力。

這項全球性的研究,發現枯木分解的速度隨溫度增加,最大的效應是高溫同時加高雨量,雨量對分解的影響在低溫反而減少。而昆蟲的與微生物的侵蝕,加速了熱帶森林的枯木分解,每年約 3.9%,但在溫帶昆蟲的影響就有限,僅有 0.9%,而北方森林地帶就呈負面效應。當進一步學者用演譯出來的分解函數,與全球的實際與監測的枯木資料比對,就估算出全球每年約有 109 億噸的碳從枯木釋出,其中 93% 來自熱帶森林。

昆蟲無疑是重要的元素,這次研究發現,如果沒有像食木的長角甲蟲與白蟻,枯木就不會分解的那麼快。澳洲 Griffith 大學的 Marisa Stone 說,在這以前我們並不確知昆蟲有多大份量,現在知道占了 29%,即每年 32 億噸從枯木釋放出來的碳源自昆蟲,這在熱帶比例非常的大,在低溫地區影響就有限。熱帶的生物多樣化,昆蟲與菌類的生長迅速,昆蟲將木質蠶食成顆粒,菌類又製造更多菌類,都加速了枯木的腐爛與分解。

氣候的變化會影響枯木的分解嗎?應該會,因為蟲類對氣候敏感,蟲類又是枯木分解的重要推手,目前的氣候變化導致生物多樣化減少,未來的蟲類對枯木的影響難以斷定。但根據目前的枯木絕大多數分佈在熱帶,而氣候變化的影響會加劇熱帶的濕熱,蟲類也更會快速繁殖,所以研究人員預估,枯木釋出的 CO2,每年會因氣候的變化增加。

即使如此,全球森林的枯木仍維持 85%、即 730 億噸的碳存量。研究報告建議不要去動這些枯木,樹死了、枯乾了,或站立、或倒地,最好在原地放著不動。移動這些枯木不但會破壞生物多樣化,減低森林再造的能力,更可能大量釋出 CO2。如果把枯木作為生物燃料,就是最壞的做法,形同把原本可以慢慢釋出的碳存量,一次釋出,這相當現在化石燃料排碳的八倍。

樹林裡不起眼的枯木,靜悄悄的扮演生態循環的自然過程,最好還是讓它們靜悄悄的待在那裡。

研究報告由 Munich Technical 大學的 Sebastian Seibold 博士主筆,刊載在 9 月 1 日的 Nature 期刊 : The contribution of insects to global forest deadwood decomposition

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