2026年8月6日，国际著名学术期刊《科学·进展》（Science Advances）发表了云南大学植被结构功能与建造全国重点实验室/古生物研究院冯卓团队题为“伊吾侏罗纪森林重建与侏罗纪中期高森林生产力”的最新研究成果。该研究揭示，在侏罗纪温室气候背景下，森林的碳汇能力显著高于现代同纬度地区的森林，并首次从化石记录的角度，科学阐释了“绿水青山就是金山银山”这一重要生态理念，同时为预测当今全球变暖背景下的生态变化提供了新视角。

近年来，随着全球变暖的持续加剧，森林生态系统已成为大气二氧化碳的重要的碳汇，在全球碳循环中发挥着关键作用，对缓解气候变化至关重要。森林的碳汇能力通常以其净初级生产力来衡量。然而，由于缺乏植物化石证据，地质历史时期森林生产力状况，一直并不清楚。

为解答这一重要科学问题，云南大学植物古生态学冯卓团队联合国内外科学家，对新疆哈密的“伊吾侏罗纪森林”（由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所汪筱林研究员命名）开展了系统研究（图1、2）。团队基于原位保存的裸子植物茎干化石，在化石木材解剖学研究的基础上（图3、4），定量分析了该化石森林的组成、空间分布、冠层高度、地上生物量、森林密度、林分结构及净初级生产力等特征。结果表明，该化石森林植株密度较低，整体呈随机散布格局（图5C）；森林冠层平均高度28.64 m，单棵植株生物量介于2192至3071kg之间（图5A），单位面积森林生物量达276.2—386.9吨/公顷。树干直径呈单峰分布，表明该森林为同期萌发生长的同龄林（图5B）。结合同时期全球范围内其他原位森林的数据，发现中侏罗世森林的冠层高度、森林密度及生物量与现代北半球中—高纬度地区以针叶树为主的森林高度相似，证实现代森林结构特征在侏罗纪已经形成（图5D）。

图1、新疆三塘湖盆地“伊吾侏罗纪森林”位置及产出地层（黑色实心箭头）

图2、“伊吾侏罗纪森林”原位保存的树干化石

图3、“伊吾侏罗纪森林”Agathoxylon 型化石木材解剖特征

图4、“伊吾侏罗纪森林”Protophyllocladoxylon型化石木材解剖特征

值得一提的是，当前研究是首次运用现代森林生态学中的净初级生产力指标，对侏罗纪森林生产力的定量研究。结果表明，“伊吾侏罗纪森林”年均净初级生产力为21.11—31.9吨/公顷，显著高于现今新疆针叶树森林（8.27吨/公顷·年）以及全球温带森林的平均水平（7.25吨/公顷·年），约为现代温带针叶森林的三倍。树木生长轮测量进一步表明，当前化石针叶树年均径向生长宽度4.98 mm（图3A），是同纬度现代针叶树均值的3倍以上，直观印证了侏罗纪树木生长速率远快于当前。中侏罗世大气二氧化碳含量约为1320 ppm，年均气温约22 ℃，显著高于现代环境，因此，作者提出高含量二氧化碳施肥效应与温室气候条件是显著提升远古植物光合效率、促使森林形成超高固碳能力的关键因素。研究进一步指出，中侏罗世广泛分布的裸子植物森林，是当时地球上重要的陆地碳汇，在全球碳循环中扮演了关键角色，温室气候驱动了植被生产力从低纬度向中高纬度迁移。

图5、A：“伊吾侏罗纪森林”每棵树的生产力；B：化石茎干直径分布图；C：化石森林的空间分布特征；D：侏罗纪森林和现代森林的结构特征图

当前，中国森林每年通过光合作用吸收的二氧化碳量已超过化石燃料排放量的两倍。本研究从化石记录的角度，阐明了森林对陆地碳汇的深远影响及其在缓解气候变化中的重要作用，并从古生物学角度揭示了保护森林是实现天蓝、地绿、水净的重要途径。

云南大学生态学博士毕业生缑旭东（现为昆明学院副研究员）为论文第一作者，云南大学古生物研究院冯卓研究员为唯一通讯作者。云南大学古生物研究院赵涛副研究员和郭芸副研究员、瑞典自然历史博物馆Stephen McLoughlin教授参与该研究。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省科技厅等项目资助。

论文信息：Gou, X.D., Zhao, T., Guo, Y., McLoughlin, S., Feng, Z., 2026. Quantitative reconstruction of the Yiwu Jurassic Forest in Northwest China and high forest productivity of the Middle Jurassic. Science Advances, 12: eaeh1682.

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeh1682

来源：植被结构功能与建造全国重点实验室/古生物研究院

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲