研究者評估西南喀斯特地區森林恢復固碳潛力

中國科學院亞熱帶農業生態研究所環江喀斯特生態系統觀測研究站王克林研究員團隊在我國西南喀斯特地區近20年植被恢復固碳潛力評估方面取得重要進展，相關研究成果近日發表在Earth’s Future上。

生態系統碳匯是實現碳中和最綠色、最經濟的途徑，其中森林貢獻最大。近20年來，大規模人工造林與自然恢復下我國西南地區成為全球植被覆蓋“變綠”的熱點區。然而，森林生長飽和以及可造林土地有限限制了森林碳匯的長期性，喀斯特脆弱地質背景也制約大規模集中造林的可持續性，導致我國西南喀斯特地區生態碳匯效應量化評估存在更大的不確定性。

在亞熱帶生態所研究員王克林和岳躍民的指導下，中國科學院大學博士生張雪梅與丹麥哥本哈根大學副教授Martin Brandt團隊合作，考慮中國西南地區植被景觀的高度異質性，利用團隊前期獲得的2002-2017年地上生物量碳密度遙感數據，通過分級界定區域植被達到成熟林的最大地上生物量碳承載力，構建了考慮中國西南地區異質性景觀特征的多因子隨機森林模型，預測了2002-2017年該地區的最大地上生物量碳承載能力，量化了中國西南地區近20年大規模造林下的地上生物量碳儲量及其未來固碳潛力。

結果發現，當前生態修復條件下，中國西南八省區森林最大地上生物量碳承載力為20.54 PgC，大規模造林背景下2002-2017年森林地上生物量碳增加了2.34 PgC，未來仍有5.32 PgC的固碳潛力。研究者利用2002-2017年林地概率數據，識別了尚未充分達到固碳潛力的老林、新林及潛在造林區，發現西南八省區未來潛在造林區域仍能固碳2.39 PgC，而老林和新林區未來分別有0.86 PgC和0.99 PgC的固碳潛力，特別是老林當前已達到其最大承載力的88.8%，是穩定的碳庫。

此外，全局森林地上生物量固碳潛力的非線性和線性擬合結果顯示，西南地區達到當前植被最大地上生物量碳承載力大概在2030-2060年左右，西南八省區造林及林地可持續管理為實現碳中和目標提供了重要窗口期，是我國重要的生態碳匯潛力區。

研究進一步發現，西南八省區森林恢復固碳主要受人類活動強度和地形特征的影響，植被地上生物量固碳潛力存在顯著的區域分異特征，進而明確了老林固碳潛力區（主要分布在海拔高、起伏大、坡度陡的區域）、新林固碳潛力區（主要分布在人類活動強度較大的山坡、坡麓地帶）及未來造林固碳潛力區（主要分布在當前植被退化依然嚴重的區域），為未來西南喀斯特地區生態建設空間優化布局提供重要參考。

據介紹，本研究沒有考慮具體森林類型、林齡以及森林管理措施等因素對林地固碳能力的影響，同時對老林、新林、未來潛在造林地區的界定也存在一定的不確定性，未來亟需開展基于高分辨率衛星遙感與深度學習的生態恢復碳匯功能精準定量研究。

該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點基金、中國科學院青年交叉團隊等項目的資助。