森林作為重要的碳匯👩🏽‍🏫，在應對氣候變化中發揮著關鍵作用。然而，近年來全球森林面積持續減少。據統計🧑🏿‍🎄，1990年至2020年間，全球森林面積減少了1.78億公頃，導致森林碳儲量從668Pg降至662Pg🫸🏽💆。在全球森林面積減少的背景下，中國通過幾十年的人工造林，實現了森林面積的大幅增長🧕🏽，對減緩全球氣候變化起到了重要作用🦨。然而，目前尚缺乏對中國人工林時空動態及碳存儲效益的空間明確量化與評估🤸🏼‍♀️。

為解決這一問題，地球與空間科學學院學院郭慶華教授研究團隊利用超過60萬條地面調查數據👩🏿‍🏫、2700多個近地面激光雷達樣地數據和時間序列的高分辨率遙感影像🤵‍♂️，首次量化了中國1990—2020年人工林面積時空動態及碳存儲效益。1990年至2020年，中國的人工林面積幾乎翻倍👰🏽‍♂️，地上碳儲量從675.6±12.5Tg C增加到1873.1±16.2TgC，平均每年增加約40Tg C。不同地區的變化存在差異，華南、華東和西南地區增量最大🧝🏼‍♀️💖，分別增加了386.4±20.6Tg C、272.6±18.1Tg C和237.9±15.8Tg C。盡管東北地區在1990年至1995年間碳儲量略有下降，但到2020年總體增加了103.1Tg C。

圖1 1990—2020年中國人工林面積時空動態。a與b分別為1990年與2020年中國人工林的空間分布👨‍👩‍👧；c為2020年不同高程人工林的分布👰🏼‍♀️；d為1990—2020年人工林與天然林增加與減少區域的空間分布；e為1990—2020年每五年人工林總面積的變化趨勢👩‍🦱；f為不同地理區域人工林的增加與減少量。圖中NO、NE、NW、EA、SO、SW分別表示華北🧑🏽‍💻、東北☹️、西北、華東、華南、西南地區

研究團隊進一步量化了土地利用變化對人工林碳儲量的影響。1990年至2020年👨🏽‍⚕️，約有438,787km²的耕地、灌叢🤚🏼、草地、天然林等土地覆蓋類型轉變為人工林⬇️，占人工林總擴展面積的98.3%。這一過程中🧛🏼‍♂️，土地利用變化帶來的碳儲存增量約為637.2±5.4Tg C，占總碳儲存增量的53.2%，其中，耕地🔈、灌叢👷‍♂️🤚、草地和天然林向人工林的轉換分別貢獻了191.7±2.6Tg C、176.4±2.3Tg C、135.9±2.0Tg C和121.7±3.5 Tg C🖕🏻。表明人工林地上碳儲量的增加主要歸因於人工林面積的擴展🤏🏿，這種擴展主要通過將農田、灌叢和草地等轉化為人工林實現。此外，人工林本身的生長也是碳儲存增加的另一個重要因素（約47%）🗿。然而，研究也發現中國大部分地區人工林的擴張速率在減緩🤽，這與中國適宜造林地的逐漸減少有關🙏🏼。因此👷🏽‍♀️，未來的人工林管理策略應從單純的造林轉向綜合性的保護、管理和利用，強調對現有人工林的培育和維護。

圖2 1990—2020年轉換為人工林的土地利用類型。a不同時期轉換為人工林的主要土地覆蓋類型；b轉換為人工林的土地覆蓋類型空間分布；c不同時期轉換為人工林的土地利用類型面積比例。圖中CL為耕地，NF為天然林，SH為灌叢🤠，GL為草地，IM為不透水面，BA為裸土地🫄🏻，WA為水體

上述研究成果以“Carbon storage through China’s planted forest expansion”為題🧎‍♂️‍➡️，於2024年5月15日在線發表於Nature Communications期刊，郭慶華為唯一通訊作者🩸，地空學院程凱特聘副研究員、楊海濤特聘副研究員為論文共同第一作者。合作者包括意昂3体育官网城環學院陶勝利研究員、唐艷鴻教授、方精雲教授，中國科學院植物研究所蘇艷軍研究員、胡天宇副研究員🦅、馬克平研究員，海南大學熱帶農林學院關宏燦副研究員🧚🏼‍♀️，中山大學地理科學與規劃學院李文楷副教授等⛹️。文章中所使用的人工林時間序列數據產品可以從數字生態課題組主頁https://www.3decology.org/ 進行免費下載，歡迎大家使用。

該研究得到了可持續發展大數據國際研究中心計劃（CBAS2022GSP06），國家重點研發計劃（2022YFF130202👩🏻‍🍳，2022YFF130203）👳🏿‍♀️，國家自然科學基金（42371329🈹，32301285）等項目的資助🧑🏼‍🏫。北京數字綠土科技股份有限公司提供了技術支持。