7月15日，实验室周沙研究员课题组在Nature Climate Change杂志在线发表了题为“Targeted tropical forest restoration can offset deforestation-induced water flux losses”的研究论文，揭示了热带森林损失与恢复对蒸散发和降水的非对称影响及其形成机制，发现有针对性地恢复南美洲和非洲的部分已损失森林即可抵消毁林造成的水通量损失。

热带森林不仅是重要的陆地碳汇，还通过蒸散发和水汽再循环调节区域及下风向降水。尽管森林恢复被广泛视为自然气候解决方案，现有恢复实践仍多以提升碳汇为主要目标，其水文效益尚不明确。以往基于空间代时间的研究通常将森林增加与损失视为对称、可逆的过程；基于实际森林变化的观测研究则多关注地表温度，对森林增加与损失何者影响更强尚无一致结论，也未考虑森林扰动—恢复过程。此外，现有气候模型受空间分辨率较粗的限制，难以捕捉实际森林变化的水文效应。因此，森林恢复能否逆转毁林造成的水文影响，以及应在何处、恢复多大规模，仍缺乏定量评估。

本研究整合多源土地覆盖、蒸散发和降水卫星数据，构建了基于实际森林变化的对称配对框架，在相似气候背景和相当森林变化幅度下直接比较森林损失与恢复的水文效应，并通过多尺度分析评估其尺度依赖特征。结果表明，三大热带地区森林增加带来的蒸散发增幅均大于森林损失造成的降幅，森林增加还增强了南美洲和非洲的降水，而东南亚的降水响应较弱甚至为负，表现出显著的区域差异。基于上述非对称效应，研究进一步估算了抵消毁林水文影响所需的森林恢复规模。结果显示，南美洲仅需恢复已损失森林面积的43%—63%，非洲需恢复53%—83%，即可抵消毁林造成的蒸散发和降水损失。这表明，在水文反馈较强的地区，有针对性地恢复部分已损失森林即可补偿毁林造成的水通量损失（图1）。 

图1 a-d为2001—2020年森林损失和增加对蒸散发与降水的影响；e-f为森林增减水文效应分区；g-h为抵消森林损失引起的蒸散发和降水下降所需的森林恢复比例；i-k为南美洲、非洲和东南亚森林增减的配对响应。

这种水文非对称性由植被结构的快速恢复与陆—气反馈共同驱动。恢复初期的幼龄森林生长迅速，森林增加引起的林高、叶面积指数和冠层含水量增幅均大于森林损失造成的降幅。森林恢复还可增强太阳辐射吸收并提高地表粗糙度，促进湍流热交换和低层对流；随着对流发展，潜热释放进一步加强水汽垂直输送和热力反馈，促进深对流和降水形成。在南美洲和非洲，降水增加与蒸散发增强往往同步发生，表明水汽再循环和水汽辐合进一步放大了森林恢复的水文效应。相比之下，东南亚降水主要受季风环流、海洋水汽和地形控制，加之部分新增森林为油棕、橡胶等人工林，往往具有林冠较低、种植间距较大和林下植被清理等特征，难以形成天然林复杂的冠层结构和较强的空气动力耦合，其森林—降水反馈相对较弱，凸显了保护现有天然林的重要性（图2）。

北京师范大学地理科学学部2022级博士研究生马帅为论文第一作者，周沙研究员为通讯作者。地表过程与水土风沙灾害风险防控全国重点实验室为成果的第一完成单位。瑞典农业科学大学David Ellison、乌得勒支大学Arie Staal、波茨坦大学Taylor Smith、利兹大学Callum Smith和瓦赫宁根大学Adriaan J. Teuling等研究人员参与了该项研究。研究得到国家重点研发计划项目（2022YFF0802401）和国家自然科学基金创新研究群体项目（42521001）等项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41558-026-02709-7