林业科学

作者：何潇1,罗光成1,2,高文强1,李海奎1,曾伟生3,段福军4,雷相东1,*

单位：1. 林木资源高效生产全国重点实验室　国家林业和草原局森林经营与生长模拟实验室　中国林业科学研究院资源信息研究所　北京 1000912. 北京林业大学林学院　北京 1000833. 国家林业和草原局调查规划设计院　北京 1007144. 山西省中条山国有林管理局　侯马 043003

关键词：生长模型,固碳等级,碳汇潜力,林分密度优化

基金：国家重点研发计划课题“典型人工林立地质量评价与生产力提升技术（2022YFD2200501）”；国家自然科学基金青年科学基金项目“针阔混交林碳汇能力的密度和结构效应研究”（32301588）。

目的: 建立包含固碳等级、林分密度指数和林龄的碳储量分级生长模型系，提出一种森林碳汇潜力估计方法，估计森林经营单位尺度碳汇潜力，为森林经营增汇提供依据。方法: 基于山西省森林资源清查油松纯林固定样地数据和理论生长模型，采用双重迭代分级算法确定固碳等级，并建立碳储量分级生长模型系：平均单株碳储量分级生长模型、林分碳储量分级生长模型、平均单株断面积分级生长模型和林分断面积分级生长模型，使用确定系数（R2）、均方根误差、相对均方根误差等指标评价模型。以最大林分碳储量连年生长量（碳汇潜力）为目标函数，以林分密度为决策变量，通过优化方法求解碳汇潜力最大时的最优林分密度。基于山西省中条山林局油松纯林小班调查数据，评估其现实碳汇量、碳汇潜力和碳汇提升空间。结果: 山西省油松纯林平均单株碳储量分级生长模型和平均单株断面积分级生长模型的R2分别为0.920和0.903，林分碳储量分级生长模型和林分断面积分级生长模型的R2分别为0.966和0.985，模型的拟合效果较好；林分碳汇潜力随林龄的增加先增加后降低、随固碳等级的增加而升高；中条山林局油松纯林单位面积的碳汇潜力平均值为1.59 t·hm?2a?1，单位面积的现实碳汇量平均值为0.97 t·hm?2a?1，单位面积的相对碳汇提升空间平均值为29.08%。结论: 本研究建立的油松纯林碳储量分级生长模型系可应用于碳储量生长预测，提出的碳汇潜力估计方法具有通用性和可靠性。建议通过林分密度调整，提升油松纯林的现实碳汇量，该方法可为油松及其他类型森林固碳增汇经营提供依据。

来源：2025年第5期

《林业科学》期刊编辑部

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