西非历史上茂密的森林生态系统自1900年以来已减少超过80%。
现存的森林是重要的碳汇，并有助于提高作物产量。
若没有这些森林，气候变化和粮食安全问题只会加剧，一位土壤科学专家撰文指出。
一公顷森林能够将大气中的二氧化碳永久移除，其量相当于一座燃烧近16吨煤炭的发电站所排放的量。
在西非的部分地区，一些林地因其文化或宗教意义而被长期保留。这些“圣林”被认为有神灵、图腾动物或祖先栖居并守护。当地社区制定了各自的规则，禁止不加节制地砍伐木材和猎捕野生动物，这些规则世代相传，保护了圣林。
这些森林覆盖数百平方公里，可能是沿西非海岸一片曾经连绵不断的森林的残存部分。西非历史上茂密的森林生态系统已减少超过80%（自1900年以来）。残存林片的树龄意味着它们往往比周边农业用地拥有更高的生物多样性。它们是生态位的最后残余。
这些古老的森林残存不仅具有文化价值、生物多样性丰富，而且对应对气候变化至关重要，同时还能提高农业产出。这些发现来自我与他人共同撰写的一项最新研究，该研究考察了多哥北部一片圣林内外的土壤类型。这些土壤的母质并非钙质，意味着它们并非成岩碳酸盐，因此成为重要的碳汇。
我的计算表明，一公顷森林能够将大气中的二氧化碳永久移除，其量相当于一座燃烧近16吨煤炭的发电站所排放的量。
我发现，真正造成差异的是有机质——即长期覆盖于土壤表层和土壤之中并不断分解的枯叶和树木残体——它们既影响土壤肥力，也影响碳储存。树木和植物死亡或枯叶落下后，生活在土壤中的微小生物会逐渐将其翻耕融入土壤。
这种稳定的有机质生态系统有助于应对气候变化，因为它具有碳封存的潜力，即捕获并储存大气中的二氧化碳。这与全球气候变化政策相关。
该地区的土壤同样重要，因为它可能有助于提高农业生产的产量。向这些森林周边的农田中添加有机质，可以通过“效仿”这些圣林土壤的特性来提高农业产量。
凋落物分解者捕获碳
森林从大气中移除大量二氧化碳，并将其固定在叶片中。但当树木死亡并最终在林地表面分解时，这些二氧化碳会释放回大气中，除非它被以更持久的形式捕获并储存。我的研究表明，这种碳捕获正发生在多哥北部一座农场内一片圣林的林地表面。
圣林之下的土壤生物多样性极高，养分和有机质含量丰富，与周边土壤形成鲜明对比。农业用地正受到土壤侵蚀和碳流失的影响。
在林地土壤中，我发现了凋落物分解者活动的证据，例如甲螨。它们分解有机碳，其生物活动有助于在土壤中形成一种称为方解石的矿物。当根系呼吸和分解有机质的微生物产生二氧化碳时，方解石便开始形成。这一过程与土壤水分发生反应，形成溶解无机碳，随后以方解石的形式沉淀。
圣林林地中的方解石形成呈针状纤维和棒状。这些形态是典型的生物成因特征。
圣林周边退化土地的土壤中并不存在上述任何特征。周边土壤的有机质含量极低，且不含钙质，微型动物活动也极少。
计算显示，多哥北部圣林之下的土壤每公顷储存227吨有机碳，并以每公顷至少8.64吨的难降解无机碳的速率永久捕获大气中的二氧化碳。
因此可以说，一公顷森林移除的二氧化碳量，相当于一座燃烧近16吨煤炭的发电站所排放的量。
由于多哥的这一地区干燥，这种矿物形式的无机碳会保留在土壤中，不会溶解。
提高作物产量
我在多哥研究的圣林周围分布着林木稀疏的热带草原和作物，包括花生、玉米、水稻、小米、大豆和棉花。由于土壤肥力低且缺乏施肥，作物产量较低。
我开展研究的塔米农业中心，仅保留了四分之一公顷的圣林。该圣林边界清晰笔直，这强烈表明其面积是由长期耕作所决定的。周边土壤的性质则截然不同。
该农场正在开发相关技术，将有机质重新注入已退化的土壤中，例如将落叶作为堆肥加以利用。这既为土壤补充了养分，提高了粮食产量，也模拟了圣林中的过程。它还可能增加碳封存，与“千分之四”等全球气候变化政策相关——这是一项旨在将农业土壤碳含量每年提高0.4%（即千分之四‰）的倡议。
在这些森林因人口增长、建筑扩张、道路建设以及传统宗教信仰的消退而日益稀少和破碎化的地区，改良土壤的工作尤为重要。
保护圣林等古老森林残存区域，并恢复退化的农田，具有两方面益处：提高粮食产量，并减少全球二氧化碳排放。
土地使用者无论是在农林业领域，还是城市园艺爱好者，都应了解保护有机碳的益处。
