中国森林生物量碳储量的可持续增长与风险：2002年以来的时空动态及稳定性分析

本研究针对中国森林生物量碳储量(BC)的时空格局及稳定性问题，结合多源遥感数据，揭示了尽管中国森林BC长期增长，但老龄林(>70年)中约半数呈现下降趋势，且53.4%森林呈现韧性减弱现象。研究发现韧性减弱直接导致BC积累速率降低23.1%，并加剧年际波动，其中10.4%高密度BC森林(28.3 tC/ha)面临极高碳损失风险(-118 Tg C)。该研究为评估森林碳汇稳定性提供了新视角，对实现可持续碳封存目标具有重要意义。

　　

在全球气候变化加剧的背景下，森林作为陆地生态系统最大的碳汇，其生物量碳储量(Biomass Carbon Storage, BC)的动态变化直接影响碳中和目标的实现。然而，中国森林BC的长期增长是否可持续？高碳密度区域是否存在潜在流失风险？这些问题尚未得到系统解答。南京大学的研究团队在《Geography and Sustainability》发表的最新研究，通过整合2002-2021年高分辨率BC地图和多源遥感数据，首次从生态系统韧性角度揭示了中国森林碳汇的脆弱性。

研究团队采用三项关键技术：基于合成孔径雷达与光学遥感的1 km分辨率BC动态制图技术、基于kNDVI/LAI/EVI三种植被指数的韧性评估体系（采用AR(1)自相关和方差分析），以及混合效应线性模型(MixedLM)量化韧性变化对BC的影响。通过全国尺度的时空异质性分析，结合森林类型、林龄和柯本气候分类等多维度验证，构建了完整的BC稳定性评估框架。

3.1 森林生物量碳的时空格局异质性
研究发现中国森林年均BC增量为114.5±16.3 Tg C，但呈现"高储量区域增速放缓"的空间分异。常绿针叶林(ENF)平均BC密度最高(51.2 tC/ha)，但落叶针叶林(DNF)衰退最显著(-0.07 tC ha^-1 yr^-1)。70年以上老龄林BC密度达34.7 tC/ha，但其碳流失概率接近50%，显著高于中幼龄林。Cfa气候区(亚热带湿润气候)贡献了最大碳汇(33.2 TgC yr^-1)，而高海拔Cwb气候区(亚热带高原气候)虽储量丰富但增长缓慢。

3.2 普遍存在的森林韧性减弱现象
基于临界减速理论(CSD)的指标显示，54.8%森林呈现韧性减弱，尤以东北和西南为甚。DNF韧性下降幅度最大，而常绿阔叶林(EBF)基线韧性最弱。kNDVI与EVI结果高度一致，验证了结论的可靠性。值得注意的是，44%的BC增长区域伴随韧性减弱，这些区域平均BC密度(24.1 tC/ha)低于韧性增强区域(24.5 tC/ha)。

3.3 韧性减弱加剧碳损失
混合效应模型揭示韧性变化对BC影响存在显著不对称性：韧性每增强1单位(λ降低1)带来11.47±3.42 Mg/ha碳增益，而等量韧性减弱导致17.79±4.72 Mg/ha损失，敏感性强55.1%。2017和2019年的极端气候事件引发BC骤降(分别达0.25 PgC和0.35 PgC)，印证了韧性减弱区域的脆弱性。

该研究首次量化了中国森林BC增长的脆弱性特征，指出当前碳汇预测可能高估了30%以上。特别警示大兴安岭、长白山和横断山区三大高碳密度区(>40 tC/ha)面临系统性风险，这些区域老龄天然林缺乏人工干预，在极端事件频发背景下可能从碳汇逆转为碳源。研究建议将韧性指标纳入碳计量体系，优先保护东北原始林区，并通过林分年龄结构调整提升生态系统稳定性。从可持续发展目标(SDGs)视角，该成果为协调气候行动(SDG13)与陆地生态保护(SDG15)提供了科学依据，强调未来造林工程需同步提升碳汇能力与生态系统韧性，这对实现2060碳中和目标具有关键指导价值。