林业科学

作者：田惠玲1,朱建华1,2,*,何潇3,陈新云4,简尊吉1,李宸宇1,郭学媛1,黄国胜4,肖文发1,2

单位：1. 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所 国家林业和草原局森林生态环境重点实验室 北京 1000912. 南京林业大学南方现代林业协同创新中心 南京 2100373. 中国林业科学研究院资源信息研究所 国家林业和草原局森林经营与生长模拟实验室 北京 1000914. 国家林业和草原局调查规划设计院 北京 100714

关键词：生长-消耗模型,随机森林模型,森林资源清查,多变量,生物质碳储量

基金：“十三五”国家重点研发计划课题“人工林生产力形成的关键生理生态与环境控制机制”(2016YFD0600201)

目的: 利用全国森林资源清查固定样地连续监测数据，通过机器学习算法构建基于多因子的森林生长模型，提高森林生长和固碳量的模拟精度，预测东北三省乔木林未来碳汇潜力，探索乔木林碳汇的潜在分布，为准确定位我国东北森林在增汇减排中的作用以及科学制定国家“碳中和”行动路径和目标管理提供科学指导。方法: 利用1999—2018年4次全国森林资源连续清查固定样地监测数据，结合区域气候、土壤、林分和地形因子，采用随机森林模型构建区域主要优势树种(组)的生长-消耗模型，运用未来气候情景与未来乔木林面积扩增情景，预测东北三省2015—2060年间乔木林生物质碳储量变化与碳汇潜力。结果: 东北三省乔木林生物质碳储量2060年可达3 393.15 TgC，比2015年增加1 895.23 TgC，2015—2060年间年碳汇量为42.12 TgC ·a-1，其中天然林是主体。辽宁省、吉林省和黑龙江省乔木林生物质碳储量分别由2015年的139.19、463.58和895.15 TgC增至2060年的328.95、915.83和2 148.37 TgC，乔木林平均生物质碳密度分别由2015年的32.71、59.75和45.11 MgC ·hm-2增至2060年的75.20、109.32和85.24 MgC ·hm-2。2015—2060年间辽宁省、吉林省和黑龙江省乔木林生物质年碳汇量分别为4.22、10.05和27.85 TgC ·a-1。结论: 本研究构建的随机森林模型表现效果较好，能够用于东北三省未来乔木林碳储量预测。2015—2060年东北三省乔木林生物质碳储量将增加1 895.23 TgC，未来仍具有较大碳汇潜力。黑龙江省的碳汇潜力最大，年碳汇量达27.85 TgC ·a-1，是未来重要的碳增汇区域；辽宁省的碳汇潜力较弱，年碳汇量仅为4.22 TgC ·a-1。加强中、幼龄林经营管理，适度更新成、过熟林，有助于提升东北三省乔木林碳汇功能，发挥我国东北森林在增汇减排以及实现区域“碳中和”目标中的作用。

来源：2022年第4期

《林业科学》期刊编辑部

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