浙江
在全球碳循环中，亚马逊雨林扮演着至关重要的角色，其光合作用产生的有机物质约占陆地生态系统总初级生产力的34%。然而，叶片光合效率并非一成不变，它强烈依赖于叶片的年龄。通常情况下，新长成的成熟叶片光合速率最高，而随着叶片老化，其生理功能会逐渐衰退。过去，受限于观测技术，科学家难以在大尺度上揭示雨林冠层叶片年龄结构的时空变化规律，这成为准确预测热带雨林碳汇能力的关键不确定性来源。
2026年3月9日，中山大学陈修治教授团队在《自然·植物》期刊上发表题为《气候变化下亚马逊雨林通过产生更多光合高效幼叶实现冠层更新》的研究论文。该研究首次绘制了2001年至2023年间亚马逊雨林冠层幼叶比例的高分辨率时空分布图，揭示了气候变化背景下雨林叶片年龄结构的根本性转变。
研究团队利用遥感数据反演出亚马孙雨林冠层中光合效率最高的幼叶（3-5个月叶龄）所占比例，并分析了其空间分布规律。结果显示，幼叶比例在地形和冠层高度上表现出显著差异。在海拔较高（≥300米）或树木较高（≥32米）的森林中，幼叶比例显著高于低地矮林。这种差异源于高山或高树林暴露在更强的太阳辐射、更高的大气水汽压亏缺和更长的旱季环境中，这些因素共同驱动了叶片更快的周转速率。
进一步分析2001至2023年的时间序列数据，研究发现一个惊人的趋势：85.2%的亚马孙森林表现出幼叶比例显著增加的趋势。这表明整个雨林生态系统正趋向于拥有更年轻的冠层。模型分析指出，该趋势的主要驱动力是降水减少、太阳辐射增强、大气干燥度加剧以及旱季延长。这些环境变化促使树木加速老叶凋落，同时促进新叶萌发，从而提高了幼叶在冠层中的占比。
基于机器学习的未来情景预测模型显示，这一叶片“返老还童”的趋势将在未来持续。在不同排放情景下，幼叶比例均呈上升态势，尤其是在高排放情景下增幅最为显著。值得注意的是，低地矮林由于经历了更剧烈的气候变化，其幼叶比例的增长速度要快于山地高林。然而，模型也指出，在极端干旱条件下，水分亏缺可能会抑制叶片的更新能力，从而削弱这一积极的响应机制。
为了验证遥感结果的可靠性，研究团队整合了341个地面观测点的叶片寿命数据、193个原位叶片质量数据以及66个地点的凋落物季节变化记录。这些独立的地面证据一致表明，亚马孙雨林的叶片寿命正在普遍缩短，叶片周转速率加快，这与遥感观测到的幼叶比例增加趋势高度吻合。这种由气候变化驱动的叶片年龄结构调整，挑战了传统认知中“气候变暖与干旱必然抑制光合作用”的观点，为改进地球系统模型、更准确预测热带碳循环反馈提供了全新的科学依据。
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