森林碳滯留時間是表征森林生態系統生長與死亡平衡的一個生物物理量，等同于地上生物量與地上凈生產力的比值，反映了碳在生態系統的滯留時間。這一變量直接決定了森林碳庫的大小，同時也是很多動態植被模型的重要參數。但由于數據的缺乏，目前在全球尺度上對森林碳滯留時間的研究較少。因此，分析森林碳滯留時間，對于了解森林生態系統碳庫變化、減小碳庫或地上生物量模擬的不確定性，具有重要科學意義。
中國科學院植物研究所郭慶華研究組基于已發表文獻數據，整合分析全球尺度上不同森林植被功能型1319個樣點的森林碳滯留時間，分析其生物和非生物影響因素，并以動態植被模型Integrated Biosphere Simulator（IBIS）為例探討如何改進提高這一參數對全球森林地上生物量模擬精度。分析發現，不同森林植被功能型的碳滯留時間差別較大，溫帶落葉闊葉林與寒帶針葉林森林碳滯留時間較長，而暖溫帶森林較短。統計表明，在全球尺度上，氣溫和降水對不同植被功能型的影響不同，碳滯留時間與氣溫存在正相關關系，而與降水存在負相關關系；兩者與林齡可以作為碳滯留時間很好的預測因子。隨后，研究人員結合其他光學遙感數據，利用隨機森林方法估算了全球尺度的碳滯留時間，發現不同森林植被功能型的碳滯留時間在全球范圍內呈現出很大的空間異質性。為進一步驗證全球森林碳庫對碳滯留時間的敏感性，研究組利用IBIS模擬RCP4.5情景模式下未來一百年（2000-2100年）森林地上生物量的變化，發現不同參數化方案模擬的森林地上生物量在2100年變化幅度較大，其中利用改進的碳滯留時間得到的生物量最大，而利用缺省參數時模型得到的生物量最小。
這一研究成果揭示了全球森林碳滯留時間的變化機制，對改進動態植被模型參數不確定性具有重要科學意義。
該研究成果近期在線發表在國際學術期刊Global Biogeochemical Cycles上。郭慶華研究組助理研究員薛寶林為論文第一作者，郭慶華為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金和國家基礎研究計劃的資助。
全球碳滯留時間（τ，年）與林齡、氣溫和降水的關系
全球碳滯留時間（τ，年）的空間分布（a）及其不確定性（b）