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人工林碳汇研究进展与展望全球人工林面积约2.7亿公顷,仅占全球森林面积4%,却贡献了全球森林碳移除量的约13%,是碳汇功能最集中的森林类型之一。我国人工林碳储量在过去30年间实现了从6.76~18.73亿吨的快速增长。然而,2026年3月25日,西北农林科技大学在《黄土高原人工林固碳率达到峰值》一文指出,如果没有适应性管理,到2060年区域的人工林碳汇将有所减少。这一结论凸显了优化经营措施对维持人工林碳汇水平的重要作用。本文梳理了主要国家在人工林碳汇领域的布局与近年来的研究热点,并提出启示与建议。
01全球人工林现状
森林生态系统是维系陆地碳平衡的压舱石,但碳汇功能呈现弱化趋势。2025年11月3日,联合国粮食及农业组织(FAO)发布《全球森林资源评估2025》指出,全球森林碳储量约为7140亿吨碳。其同年发布《森林排放与移除全球、区域及国家趋势》显示,2021—2025年,全球森林年均碳移除量约8亿吨,已不足十年前的六成。人工林是过去30余年间唯一保持面积持续扩张的森林类型,已成为提升陆地碳汇的重要力量,但其在碳循环中呈现出高固碳速率、低碳库占比的反差特征。一方面,人工林单位面积固碳效率高。2025年7月24日,世界资源研究所发布《由于火灾和持续的森林砍伐,世界森林碳汇萎缩至至少20年来的最低点》指出,人工林仅覆盖全球森林面积的4%,贡献了碳移除量的13%,单位面积固碳效率显著高于平均水平。另一方面,人工林碳储量显著偏低。FAO指出人工林单位面积蓄积139立方米/公顷,低于天然更新林的153立方米/公顷。这种反差揭示了人工林因轮伐频繁而呈现出的碳中转站特征。随着早期人工林陆续进入主伐期,新增种植面积带来的固碳增量正不断被采伐释放所抵消,净碳汇的边际效益逐渐递减。尽管面临上述挑战,造林与再造林(A/R)依然是当前基于自然的解决方案中技术成熟度最高的陆地碳移除路径之一。IPCC第六次评估报告指出,到2050年,A/R的全球技术缓解潜力可达3.9亿吨碳当量/年,长期技术潜力可达5~10吨二氧化碳/公顷/年。然而,要充分释放这一巨大潜力,单纯依赖人工林面积扩张已难以实现,未来必须彻底转向科学的经营干预,以实现碳汇能力的实质性提升。
02主要经济体布局及战略动向
面对这一转型需求,美国、欧盟和我国立足各自资源禀赋,近年来积极采取措施,推动人工林经营与碳汇能力的协同发展。
(一)美国美国侧重于通过制度建设与资金支持,保障人工林面积增长、推动碳移除资产转化,并促进全生命周期的经营与产品利用。在制度层面,2024年5月,美国参议院提出《再造林、苗圃与遗传资源支持法》,从制度层面扩大再造林与人工造林的苗木和遗传资源供应链,,并为其提供技术援助与研究支持。2024年11月,美国能源部发布《CO₂移除的技术创新机会》,将生物质与生物碳等作为“负碳攻关计划”的路径之一。在资金层面,依托2022年出台的《通胀消减法案》,美国在2024财年划拨了超过30亿美元,用于支持气候智慧型农业与林业,支持造林、林地保护与森林碳汇提升。2024年3月,美国农业部发布《美国再造林碳计划》,计划拨款1200万美元以恢复公共、私人和部落土地上健康的森林,破解再造林碳融资障碍,推动气候智能型再造林项目落地。
(二)欧盟欧盟侧重于对现有生产林、同龄纯林实施存量改造与增量约束,以提升森林韧性并遏制土地碳汇衰减。在存量改造方面,2024年8月,世界自然保护联盟发布《欧盟自然恢复法规》,对包括森林在内的生态系统提出恢复面积与质量目标。在增量约束方面,2023年10月,第三版《可再生能源指令》(RED Ⅲ)对用于能源的初级生物质设定了严格上限,倒逼人工林必须拉长轮伐期,或者转向高附加值的长期木材产品。2024年6月,欧盟发布《碳移除认证框架》,建立欧盟自愿性认证体系,严格设定“不造成显著损害”等质量准则,明确限制以获取碳信用为目的的大面积单一纯林或外来速生树种种植。
(三)中国我国侧重于依托宏观政策与重大工程推动人工林增量提质,并通过市场化探索与试点示范,构建“可交易、可融资、可持续”的激励机制。在人工林增量提质方面,2023年3月,国家林草局发布《全国森林可持续经营试点实施方案(2023—2025年)》,把人工林明确列为森林可持续经营试点的主要对象之一,强调通过经营手段提质增效。2023年4月,国家林草局发布《生态系统碳汇能力巩固提升实施方案》,要求持续提升生态系统碳汇增量,并明确森林在陆地生态系统碳汇中的主体作用。在重大工程方面,依托三北工程规划造林3508.3万公顷,其中人工造林2637.1万公顷,占总任务的75.1%。在市场化机制方面,2023年10月,生态环境部发布《温室气体自愿减排项目方法学造林碳汇》,明确将人工造林纳入全国国家核证自愿减排量合格项目,为林业碳汇进入全国碳市场提供了基础。从地方试点来看,2024年12月,湖南省林业局发布《湘林碳票项目方法学人工乔木林(试行)》,为人工乔木林的碳票开发、计量、监测与审核提供技术标准。
03研究进展
2024年以来,人工林碳汇研究在路径选择、潜力重估与持久性风险评估等方面取得显著进展。学界不再默认人工造林是增汇的唯一手段,而是通过探讨“该种树还是让其自然恢复”、“在有限土地上怎么种最优化”、“种的树能不能持久固碳”,为实现人工林碳汇的高质量增长提供科学指引。
(一)路径选择2024年7月,保护国际和大自然保护协会等机构以138个中低收入国家中适合再造林的区域为案例,估算了自然再生与人工林的减排成本,结果表明自然再生在46%的区域成本更低,而人工造林在54%的区域更具成本优势。2025年3月,英国埃克塞特大学和英国东英吉利大学等机构以英国为例评估了不同造林策略的碳移除成本与风险,结果表明,即使在气候与经济不确定下,造林仍然是比生物质能+碳捕集、直接空气捕集等技术更具成本效益的碳移除路径。2025年6月,大自然保护协会和自然联合会等机构开展了年轻次生林与新造林的碳吸收速率的对比研究,研究发现20~40年林龄的次生林单位面积碳移除量比新生树高8倍,凸显出保护现有年轻次生林的碳收益优势。
(二)潜力重估2025年4月,南方科技大学和泰国清迈大学等机构的研究团队利用耦合地球系统模式,在SSP1-2.6情景下,模拟了2021—2100年全球造林的碳汇潜力,研究发现在考虑气候变化-植被反馈、火灾扰动、反照率变化对碳汇和辐射强迫的综合影响下,全球造林减缓了31.3~69.2亿吨碳当量。2025年9月,中山大学和大自然保护协会等机构基于1595对土壤实测数据,模拟A/R后的土壤碳变化,揭示了造林带来的碳收益与损失,结果显示在考虑反照率、水和生物多样性约束的前提下,全球用于造林的土地约3.89亿公顷,到2050年可固碳39.9亿吨;若依据各国现有承诺,用于造林的土地约1.20亿公顷,到2050年固碳潜力降至12.5亿吨碳,显著低于早期估算结果。
(三)持久性风险评估2025年8月,德国亥姆霍兹地球科学中心和马克斯·普朗克生物地球化学研究所等机构的研究团队分析了2010—2020年全球森林年龄动态变化,发现在全球范围内,火灾、砍伐等导致老森林(200年,约为98.0吨碳/公顷)向更年轻、低储量(20年,约为43.5吨碳/公顷)过渡,导致每年净地上碳储量损失约为0.14亿吨碳,并强调年轻森林无法弥补老森林的长期碳储存。2026年3月,西北农林科技大学和中国地质大学的研究团队开发了空间显式框架,量化了黄土高原人工林碳动态,研究发现树龄老化和气候敏感性将显著削弱人工林碳汇,如果不采用适应性管理,到2060年黄土高原人工林碳汇会减少483万吨碳,凸显出成熟人工林在增汇达峰后的持续衰退风险。
04启示与建议
人工林碳汇是我国实现“双碳”目标的重要支撑,但其固碳速率正面临达峰后持续下降的风险。为了维持并巩固未来人工林的长效碳汇能力,提出建议如下:人工林发展需要从单纯造林转向全周期质量精准提升。一是强化中幼龄林抚育,通过及时抚育间伐,解除生长空间竞争;二是提升土壤碳库管理,通过减少地表扰动等措施增加土壤有机碳固存;三是推广渐进式更新或近自然改造,防止采伐造成碳储量剧烈波动。对我国现有大面积纯林实施“近自然森林经营”。针对我国纯林占比高,长期碳汇能力低于混交林的问题,一是通过调整树种组成,避免为追求短期碳汇而种植高入侵风险的单一速生树种;二是推行生物多样性与碳汇协同考核指标,从制度层面保障固碳效益与生态安全。推行分区差异化的碳汇提升路径。借鉴美国和欧盟的空间规划技术,建立国家级人工林碳汇潜力图谱,完善国家森林清单和生态规划,落实“适宜区域、适宜树种”的造林准则。深化林业碳汇市场建设。一是构建木材+碳汇复合经营模型并推动试点;二是完善人工林碳汇方法学体系,健全计量与监测标准,打通质量提升向碳汇效益转化的市场通道。
