1990—2020年中国森林地上生物量变化特征及其驱动分析

　　 摘要:

森林地上生物量（aboveground biomass，AGB）是表征森林碳储量和生态系统生产力的重要指标，解析其长期时空变化及驱动机制对于评估森林碳汇功能和生态恢复成效具有重要意义。基于1990—2020年中国森林AGB、土地利用、天然林与人工林、气候、人类活动和地形数据，在1 km尺度上分析森林AGB的空间格局与变化趋势，量化不同森林变化过程对AGB增减的贡献，并采用XGBoost-SHAP方法识别主要驱动因素及其在天然林和人工林间的差异。结果表明：（1）中国森林平均AGB呈南高北低、西南及西北局部较高的空间格局；1990—2020年森林AGB总体呈上升趋势，净增加8.77 Pg，其中西南地区贡献最大，净增加3.24 Pg。（2）持续森林是AGB增长的主体，增加7.44 Pg，占全国AGB增量的76.15%；森林损失导致AGB减少0.94 Pg，其中森林转耕地造成0.83 Pg损失。（3）持续天然林是AGB增加的核心来源，对总增加量的贡献率为50.40 %，同时新增人工林和持续人工林合计贡献35.20%；天然林损失占AGB总减少量的78.12%，明显高于人工林损失的17.19%。（4）温度变化、干湿状况和辐射变化是森林AGB变化的主要驱动因素，其影响具有明显的非线性和空间异质性；人工林对水分条件变化更敏感，天然林受辐射变化和海拔等环境梯度的影响更强。总体而言，中国森林AGB的长期增加主要源于持续森林内部生物量积累，其中持续天然林发挥核心作用，森林扩张和人工林生长也提供了重要补充。研究结果可为持续天然林保护、人工林质量提升及区域差异化森林碳汇管理提供科学依据。