近日，南京信息工程大学生态与应用气象学院余振教授等在《自然通讯》（Nature Communications）上发表中国森林碳汇预估的最新研究成果。

森林是陆地碳汇的主体，而通过森林固碳是实现“碳中和”国家战略的关键举措之一。准确预估森林碳汇大小及其未来变化是中国参与全球环境治理、制定气候变化应对策略和编制国家自主贡献(Nationally Determined Contributions, NDCs)的科学参考。

现有的中国森林碳汇预估研究都未能全面考虑气候变化、森林采伐、林龄动态、人为管理措施和木材产品碳库等因素的综合影响。例如，气候变化改变了未来宜林地分布格局、采伐和造林改变了森林林龄结构，这些因素的变化将反馈到树木的生长与再生长过程，不仅改变了现有林和新造林的固碳能力，也改变了木材产品碳库的大小。为了克服这些不足，该研究基于全国森林清查数据，结合生态系统过程模型和传统统计模型模拟的方法，预测了在未来不同气候变化情景下我国2020-2100年的森林碳储量和碳汇变化趋势。基于过程模型的模拟结果表明，我国森林生物量碳储量在2020-2100年期间可以提升13.6 ± 1.5 Pg（1 Pg C = 10亿吨碳）（图1），而人为管理活动可以进一步提升2.3 ± 0.03 Pg C，并且木材产品库可以储存1.9 ± 0.1 Pg C。相对而言，传统的基于生物量-林龄关系的统计模型由于未能充分考虑采伐等过程的影响，可能造成长期的碳储量预测的偏差。此外，不论是过程模型还是统计模型，如果不考虑采伐等对林龄的影响，森林生物量碳汇的预测峰值会提前10-30年左右，这也表明当前大部分的森林生物量碳汇的峰值预测可能存在较大偏差。研究还表明我国当前可以通过树种替代、延长轮伐期和提升木材产品碳库等方式提升陆地碳储量，更有效地服务于“碳中和”目标。这些结果为我国森林碳汇评估和优化管理提供了科学依据。

该研究以“Maximizing carbon sequestration potential in Chinese forests through optimal management”为题发表在国际学术期刊《Nature Communications》。该成果是继2022年余振等发表于《Nature Communications》关于中国1900年以来陆地碳汇评估工作的延续。两篇论文详细探讨了我国二百年（1900-2100年）的森林碳储量和碳汇动态，为我国林业生态工程的举世瞩目成就、编制林业国家自主贡献提供了重要支撑。中国林业科学研究院刘世荣院士和南京信息工程大学余振教授为本文的共同通讯作者，余振为论文第一作者，合作作者包括我院周国逸教授、金小龙（Evgenios Agathokleous）教授和董艳丽(研究生)等。研究得到“十四五”国家重点研发计划“碳中和背景下森林碳汇形成及经营响应机理”项目、国家自然科学基金国际合作项目和面上项目资助。

图1. 模型预测的中国森林（a）碳储量和（b）碳汇变化。灰色箱式图是已发表文献数据整合，红色是统计模型模拟结果，蓝色是过程模型模拟结果。

文章信息：Yu, Z., Liu, S., Li, H., Liang, J., Liu, W., Piao, S., ... & Agathokleous, E. (2024). Maximizing carbon sequestration potential in Chinese forests through optimal management. Nature Communications, 15, 3154 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-47143-5