欧洲森林管理未来情景：利益相关者驱动的空间情景建模方法

《Global Environmental Change》：Exploring European forest management futures: a stakeholder-informed spatial scenario modeling approach

　　

专业摘要翻译： 利益相关者愿景揭示了欧洲森林未来存在高度分化的路径。利益相关者情景与空间显式土地系统建模相结合。欧洲森林的未来对政策和社会优先事项高度敏感。尽管轨迹分化，森林动态的持续性热点区域仍然出现。 欧洲森林正面临日益加剧的环境压力和相互竞争的森林管理目标，这给其未来带来了不确定性（Luyssaert et al., 2018; Seidl et al., 2017）。森林日益被纳入欧盟（EU）政策框架，作为气候减缓、生物多样性保护和生物经济发展的重要工具（Di Marzo et al., 2026; Elomina and Pülzl, 2021; Gordeeva et al., 2022）。这些多样化目标往往导致管理上的权衡，因为偏向某一目标的选择可能会制约其他目标（Blattert et al., 2023; Nijnik et al., 2010; S?derberg and Eckerberg, 2013）。 虽然欧盟已出台多项政策工具来塑造这些森林目标，但现行框架同时追求这些目标，却未充分解决内在权衡问题（Laimer et al., 2026）。《欧洲绿色协议》（European Green Deal）要求到2050年实现碳中和，将森林定位为重要的碳汇和生物基材料来源（European Commission, 2019）。在此框架内，欧盟森林战略和2030年生物多样性战略旨在协调经济产出与保护目标，包括恢复退化生态系统、保护欧盟30%的土地以及额外种植30亿棵树（European Commission, 2020, 2021）。欧盟自然恢复法规为森林设定了具有法律约束力的生物多样性和生态系统恢复目标，将环境政策雄心转化为成员国可执行的义务（European Commission, 2024; Fleckenstein et al., 2025）。与此同时，各国生物经济战略虽旨在实现无化石经济增长，却往往给森林生态系统带来复杂的社会环境权衡（Warchold et al., 2025）。实际上，大量研究表明这些多样化目标很少能同时实现，因为森林管理决策涉及木材生产、碳固存和生物多样性保护之间不可避免的权衡（Blattert et al., 2023; Hetem?ki et al., 2024; Luyssaert et al., 2018; Morán-Ordó?ez et al., 2020; Rybar and Bosela, 2023; Verkerk et al., 2014）。因此，不同的政策优先事项可能导致欧洲各地出现不同的未来森林管理路径。 森林情景为评估不同气候、经济和政策条件下长期影响提供了关键框架，以支持知情决策（Nabuurs, 2018）。然而，对129项欧洲森林情景研究的系统综述发现，早期情景主要是定量、单因素和非参与式的，限制了其与现实森林治理的相关性（Hoogstra-Klein et al., 2017）。近期研究已通过采用利益相关者和政策驱动的情景来弥补这些不足，以日益增加的复杂性和政策相关性来检验生态系统服务与政策目标之间的权衡（Biber et al., 2020; Di Fulvio et al., 2025; Morán-Ordó?ez et al., 2020）。尽管取得了这些进展，现有研究往往针对特定研究问题，缺乏欧洲尺度的空间显式定量表达。 定量森林模型被广泛用于评估政策和利益相关者知情的管理路径，通过模拟不断变化的环境、经济和政治条件下的森林动态，将情景愿景转化为空间显式和可测量的结果（Schelhaas et al., 2017）。其中一类主要包括森林资源和部门模型，如EFISCEN、EFDM、G4M、GLOBIOM和GFPM（Buongiorno et al., 2003; European Forest Institute, 2016; Gusti, 2020; IBF-IIASA, 2023; Packalen et al., 2014）。这些模型通常用于预测木材供应、生长量、立木蓄积和经济指标，通过采伐强度参数隐式表示森林管理。第二类侧重于生物物理过程和生态系统功能，以CBM-CFS3、3-PG、FORCLIM和FORMIND为代表（Bugmann, 1996; Fischer et al., 2016; Kurz et al., 2009; Landsberg and Waring, 1997）。在这些模型中，土地管理通常被假定为外生的。尽管各有优势，这两类模型通常侧重于部门动态，很少与欧洲尺度的跨部门土地系统相互作用耦合，以分析森林管理空间格局的可能变化。 为解决这些局限性，本研究采用空间显式土地系统模型CLUMondo（Van Asselen and Verburg, 2013）。CLUMondo在考虑场地适宜性、社会需求和政策限制以及利益相关者定义的优先事项的同时，在感兴趣区域内分配土地系统。该框架促进了欧洲不同森林管理制度空间建模，捕捉跨部门相互作用并整合政策和利益相关者知情的路径。虽然CLUMondo在欧洲已有应用（如Dou et al., 2023），但这些应用通常采用简化的森林表征，未纳入多样化的利益相关者视角。 本研究旨在通过将政策和利益相关者知情的情景整合到空间显式土地系统建模框架中，探索欧洲多样化森林未来的空间影响。研究人员基于利益相关者文件综述开发了四种不同的管理路径，随后在CLUMondo中操作化之前通过研讨会和调查进行了验证。总之，本研究提供了一个探索性框架，用于检验不同的利益相关者愿景和政策方向如何驱动欧洲森林动态，揭示关键权衡并支持未来森林管理的知情决策。

论文解读文章

一、研究背景与问题

欧洲森林正面临日益加剧的环境压力和相互竞争的森林管理目标，这使其未来发展充满不确定性。森林日益被纳入欧盟政策框架，作为气候减缓、生物多样性保护和生物经济发展的重要工具。然而，欧盟虽然出台了多项政策工具来塑造森林目标，但现行框架同时追求这些目标却未充分解决内在权衡问题。《欧洲绿色协议》要求到2050年实现碳中和，将森林定位为重要碳汇和生物基材料来源；欧盟森林战略和2030年生物多样性战略旨在协调经济产出与保护目标；欧盟自然恢复法规为森林设定了具有法律约束力的恢复目标。但大量研究表明，这些多样化目标很难同时实现，森林管理决策涉及木材生产、碳固存和生物多样性保护之间不可避免的权衡。

森林情景为评估不同条件下长期影响提供了关键框架，但早期情景研究主要是定量、单因素和非参与式的，缺乏现实相关性。近期研究虽有所改进，但往往针对特定研究问题，缺乏欧洲尺度的空间显式定量表达。现有定量森林模型主要分为两类：一类是森林资源和部门模型（如EFISCEN、EFDM、G4M、GLOBIOM和GFPM），通常隐式表示森林管理；另一类侧重生物物理过程和生态系统功能（如CBM-CFS3、3-PG、FORCLIM和FORMIND），土地管理常被假定为外生。这两类模型均侧重于部门动态，很少与欧洲尺度的跨部门土地系统相互作用耦合。因此，本研究采用空间显式土地系统模型CLUMondo，整合政策和利益相关者知情的情景，探索欧洲多样化森林未来的空间影响。

二、研究内容与意义

研究人员基于四家主要利益相关者组织（欧洲森林所有者联合会CEPF、欧洲造纸工业联合会CEPI、欧洲国有森林协会EUSTAFOR和世界自然基金会WWF）的战略文件，通过定性文件分析识别了五个核心目标：森林保护、气候减缓、可持续采伐、木材生产和文化价值，构建了四种不同的森林管理情景：生物多样性导向森林、参与式森林管理、多功能森林和竞争性森林产业。通过参与式研讨会和在线调查对情景进行了验证，并整合到CLUMondo空间土地系统模型中，模拟2020至2050年欧洲森林管理动态。研究揭示了不同政策优先事项对欧洲森林空间格局的显著影响，为决策者提供了识别敏感区域和稳健趋势的空间视角。

三、关键技术方法

本研究采用跨学科建模方法。首先，通过定性文件分析，对四家利益相关者组织的战略文件进行管理行动评分，合成四种情景叙事。其次，通过五个利益相关者研讨会（西班牙12人、芬兰7人、奥地利7人、斯洛文尼亚22人、布鲁塞尔欧盟层面9人，共57人）和在线调查（19份有效问卷）进行参与式验证。再次，利用CLUMondo空间土地系统模型，在1公里分辨率下模拟四种情景，整合了生境连通性、未来树种分布预测、保护区和部门需求预测四类数据。需求预测来自CAPRI和GLOBIOM部分均衡模型，结合SSP1和SSP2社会经济路径及相应RCP气候情景。

四、研究结果

4.1 生物多样性导向森林情景

该情景下，到2050年森林面积增加欧洲总土地面积的4.87%。管理特征表现为向低强度管理类别广泛转变，大部分现有森林向粗放林业转变，扩张14.10%；集约林业从10.47%降至3.55%，极集约林业几乎被淘汰仅占0.05%。森林扩张主要来自镶嵌土地系统转化。

4.2 参与式森林管理情景

该情景森林面积仅增加0.96%，是四种情景中扩张最小的。镶嵌土地系统大幅扩张5.88%。管理变化较温和，粗放林业扩张5.43%，集约林业下降3.93%，极集约林业下降1.14%。去集约化在东欧最为显著。

4.3 多功能森林情景

该情景森林面积净增4.15%，但集约林业也出现损失。综合目标林业大幅扩张9.98%，粗放林业下降1.16%，集约林业下降5.46%，极集约林业增加0.80%，呈现集约化与去集约化并存特征。北欧极集约林业显著增加。

4.4 竞争性森林产业情景

该情景森林面积增加2.59%，管理向高强度类别显著转变。综合目标林业下降4.14%，集约林业增加1.72%，极集约林业扩张4.95%。北欧管理向高强度转变，东欧则出现去集约化。新森林主要出现在集约林业下。

4.5 情景间空间一致性

森林增益主导景观，高一致性增益集中在南欧山区；森林损失集中在伊比利亚半岛、巴尔干、法国、瑞典南部和芬兰南部。去集约化热点在东欧最显著；瑞典和挪威大范围出现一致集约化信号，而瑞典中南部出现混合轨迹区域。

4.6 参与式验证

研讨会反馈显示，生物多样性导向情景保护潜力高但社会经济权衡显著；参与式管理情景受到韧性好评但面临实施质疑；多功能情景被视为最符合当前实践；竞争性产业情景被普遍认为加剧木材生产与生物多样性之间的权衡。调查聚类分析识别出四种利益相关者取向：保护导向、生产导向、可持续导向和多功能导向。

五、讨论与结论

讨论部分指出，利益相关者沿保护-生产轴存在主要分歧，气候减缓和可持续采伐获得广泛支持。研究揭示了一个稳健发现：东欧和保护区内的去集约化趋势获得广泛共识。北欧对需求变化高度敏感，保护政策可能通过泄漏效应在其他区域引发更高采伐压力。研究局限性包括：生产力增长假设缺乏实证支持、情景组合难以隔离单一驱动因素、模型未显式表示火灾风暴病虫害等干扰、五类管理强度划分限制了对林分层面特征的捕捉。

研究结论表明，替代森林管理路径到2050年将导致欧洲森林显著不同的空间结果。情景不仅在总体强度上存在差异，还呈现显著不同的空间格局和区域分工。尽管存在整体差异，部分区域表现出跨情景一致的森林扩张和相似管理轨迹，表明这些结果对管理选择相对不敏感。研究提供了空间视角，共识区域突出稳健趋势以支持战略规划，高度分化区域则表明政策决策将最强烈塑造结果。通过整合利益相关者知情情景与空间显式森林管理建模，本研究提供了揭示权衡、识别敏感和稳健森林区域并支持未来欧洲森林管理决策的探索性框架。