本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
森林是银行里的钱。它们净化我们的水，清洁我们的空气。它们固定我们的土壤。它们给我们降温，并栖息着地球上最多样化的生态系统。当我们保护和恢复它们时，我们获得了诸多好处。
森林也是全球碳储备。世界各地的植被所含的碳几乎与整个大气层中的碳一样多。砍伐树木，二氧化碳含量就会上升。由于森林砍伐和化石燃料燃烧，温室气体的浓度已经比几个世纪前高出近 50%。
尽管过多的二氧化碳通常会通过使地球变暖、使干旱更加严重和虫害更加泛滥来损害森林，但空气中的二氧化碳也是植物的食物。植物餐盘上的额外碳通常会增加光合作用和生物量——但这只是到了一定程度。二氧化碳浓度越高，树木可能获得的额外收益就越少，除非它们能找到额外的氮和磷来平衡它们的饮食。
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本世纪树木将吸收多少额外的二氧化碳是预测全球变暖的一个关键不确定因素。树木是否会像今天一样继续吸收约四分之一的化石燃料排放？如果它们不这样做，空气中的二氧化碳浓度在相同的排放水平下将上升得更快。
我们刚刚在自然气候变化上发表了一篇论文，有助于回答这个问题。在我们的研究中，我们分析了来自世界各地 100 多个大型实地实验的数据，在这些实验中，科学家在高二氧化碳环境中种植植物。这些实验并没有模拟气候变化的影响。相反，它们测试的是植物对空气中作为植物食物（光合作用的基石）的额外二氧化碳的反应。
我们发现，到本世纪末预期的二氧化碳水平应使全球植物生物量增加约八分之一，即 12% 左右。增加的 1200 亿吨木材比今天美国所有森林中的木材还要多。大部分额外生长将发生在亚马逊河流域、刚果盆地和印度尼西亚的热带热点地区。然而，只有当我们保护好森林免受滥用时，我们才能获得这种全球性好处。
我们发现的生物量数量可观，但它并不像您可能预期的那么高，也不像其他一些研究表明的那样高。原因主要是由于营养限制。如果植物无法通过根部吸收额外的氮和磷来平衡其饮食，它们就无法利用那么多额外的二氧化碳。
根据我们的分析，土壤氮限制了约三分之二的生态系统中对二氧化碳的潜在生长反应，而磷限制了约四分之一的生态系统中的生长。在许多地方，氮和磷都限制了植物的生长。我们发现，树木在根部合作的微生物种类（尤其是土壤真菌）也很重要。一些称为菌根的真菌与植物进行交换，用它们从土壤中清除的磷和氮来换取植物通过光合作用固定的一些碳。这种全球性的交换有助于植物在一定程度上减少营养限制，但这并不总足以使它们利用额外的二氧化碳，除非人们在它们生长的地方添加肥料。
森林无法做到的一件事是为全球变暖提供主要解决方案。没有足够的森林，也没有足够的土地来吸收我们每年污染空气的 400 亿吨二氧化碳中的大部分。我们需要促进另一种绿色能源——清洁能源——通过将我们的发电厂、汽车和房屋改用低碳和无碳燃料来消除气候变化。这也是银行里的钱。