树木背景死亡率的持续上升，正在悄然改变森林在全球碳循环中的角色。全球森林每年吸收约三分之一的人为二氧化碳排放，但如果树木死亡加速，而生长并未同步增强，森林作为“碳汇”的能力就会不可避免地减弱，甚至可能发生功能转变。近期研究已在南半球部分热带和亚热带森林中，观察到森林由净碳汇向净碳源转变的初步迹象。要识别这种缓慢却可能具有决定性意义的生态变化，必须依赖长期、标准化的森林动态监测。然而，在全球范围内，长期森林样地的持续减少，正严重制约我们对森林长期变化趋势的准确判断。澳大利亚气候类型复杂多变，其森林生态系统横跨热带稀树草原、热带雨林以及暖温带和冷温带森林，并在长期演化过程中形成了对高温、干旱和火干扰的较强适应能力，因此成为探究“气候变化是否正在系统性改变森林死亡过程”这一关键问题的理想研究区域之一。
针对上述科学问题，华东师范大学生态与环境科学学院在读博士生鲁芮伶与澳大利亚多个实验室合作，整合了覆盖澳大利亚全境、时间跨度超过 80 年的长期森林监测数据，在大陆尺度上系统量化了不同森林类型中树木背景死亡率的长期变化趋势。该数据集汇集了自20 世纪 40 年代以来分布于热带、亚热带及温带地区的 2,000 余个长期样地记录，涵盖数十万棵树木的生长与命运轨迹。研究发现，无论是在热带和亚热带常绿阔叶林、稀树草原，还是在温带桉树林中，树木背景死亡率均呈现出高度一致、持续数十年的上升趋势（图 1）。这类死亡并非由火灾、采伐或土地利用变化等直接干扰所引起，而是在持续增温和干旱加剧的气候条件下，树木长期承受的生理胁迫逐步累积的结果。与此同时，森林整体生长速率并未出现同步提升，甚至在部分区域呈下降趋势，这表明当前死亡率的上升并非源于“生长加速—更新加快”的正常周转过程，而是反映了森林生长与死亡之间长期平衡关系正在被系统性打破。
进一步分析表明，气温升高和水分胁迫是驱动树木死亡率持续上升的两个核心气候因子（图2）。其中，在林分结构更为致密、个体竞争更为激烈的常绿阔叶林中，气候胁迫对死亡率的放大效应尤为显著：有限的水分与光资源在树木之间被重新分配，使得处于竞争劣势的个体更早、更频繁地跨越生理耐受阈值。这一结果揭示了一个重要事实：即便是传统上被视为生产力高、结构稳定、对气候波动具有较强缓冲能力的森林类型，也正在经历由持续气候变暖所驱动的、缓慢却深刻的结构性重组。这种变化并非以灾难性事件的形式突然显现，而是通过背景死亡率的长期抬升，逐步侵蚀森林生态系统的稳定性与碳汇功能。
对中国东部常绿阔叶林而言，这项研究提出了一个亟需检验的关键问题：在持续增温背景下，森林动态是否同样首先体现为背景死亡率的缓慢抬升，并通过竞争强度、树木大小结构及干扰历史被进一步塑形？华东师范大学长期致力于常绿阔叶林生态系统研究并深度参与了本项国际合作。未来，团队将继续依托长期森林动态样地观测，并结合植被动态模型，聚焦树木死亡的大小依赖特征、气候驱动机制及其对碳循环的影响，推动建立适用于东部常绿阔叶林的生态预警框架，为理解区域森林在全球变化背景下的演变路径提供关键科学依据。
该成果以“Pervasive increase in tree mortality across the Australian continent”为题发表于国际学术期刊 Nature Plants。华东师范大学生态学系在读博士研究生鲁芮伶为本文第一作者和共同通讯作者，导师夏建阳教授为共同作者，西悉尼大学Medlyn E. Belinda教授为共同通讯作者。该成果发表后被澳大利亚ABC电视台、The Conversation、Terra Daily、Phys.org、Mirage News、Bioengineer.org等多家媒体深入报道。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41477-025-02188-2
图1 澳大利亚森林树木死亡率的时空变化趋势
图2 澳大利亚四大生物群系中树木死亡率的驱动因素
第一作者简介：
鲁芮伶：本科毕业于华东师大生态学系，目前为该系在读博士研究生，指导老师为夏建阳教授。2024年2月-2025年2月期间赴澳大利亚西悉尼大学交流访问，目前以第一作者在Nature Plants, Journal of Ecology, Tree Physiology和《科学通报》发表多篇学术论文。其研究聚焦森林生态系统中的树木死亡过程，依托长期森林动态样地观测数据，结合贝叶斯统计建模与植被动态模型，从个体尺度系统解析树木死亡机制及其对森林群落结构和碳循环的影响，致力于提升对未来森林碳汇变化的过程理解与预测能力。
