近期,我校生态学院王晓春教授团队围绕森林生态系统碳汇潜力评估及其气候变化响应这一核心议题,取得系列重要进展。团队从宏观碳收支框架、高纬度森林碳汇的气候韧性及气候阈值等维度出发,连续在国际高水平期刊上发表3项研究成果:“Integrating state and process variables to assess the carbon balance of China’s terrestrial ecosystems from 2014 to 2023: the CarBalTE framework”发表于《Resources, Conservation & Recycling》(中国科学院1区TOP,影响因子10.4);“Natural forests show stronger carbon sink resistance to extreme drought than plantations in Northeast China”发表于《Agricultural and Forest Meteorology》(中国科学院1区TOP,影响因子6.6);“Crossing climatic thresholds diminishes carbon storage potential in high-latitude forests”发表于《Cell Reports Sustainability》(JCR一区,影响因子7.5)。
在宏观尺度上,团队构建了整合状态变量与过程变量的陆地生态系统碳平衡框架(CarBalTE),系统量化了中国陆地生态系统碳平衡的总量、演变轨迹及驱动机制。研究揭示,全国碳储量高度集中于东北和西南地区,并凸显了生态工程在国家碳固存中的关键支撑作用。

图1 中国陆地生态系统碳平衡框架
针对作为国家重要碳库的东北林区,团队进一步对比分析了人工林与天然林的长期碳汇动态及气候韧性。结果表明,尽管近二十年来东北林区净生态系统生产力(NEP)整体呈上升趋势,但在极端气候事件中,区域降水格局主导着森林碳汇的稳定性:在较干旱区域,天然林抵抗极端干旱的能力优于人工林;而在湿润区域,人工林则表现出更高的抵抗力。这一发现意味着,未来人工林碳汇管理需因地制宜,结合当地气候条件优化空间布局与林分结构,以增强碳汇的长期稳定性。

图2 中国东北地区森林多年NEP时空动态(2000-2022年)
面对未来气候变化加剧与森林老化的双重压力,团队深入界定了高纬度森林地上与地下碳储存潜力的温度与降水阈值。研究发现,随着林龄增加,地下碳库将更早趋于饱和;且在未来数十年内,大面积森林预计将跨越气候阈值,导致碳储存潜力下降。与此同时,研究证实,即便在超越气候阈值的情形下,提高树木多样性仍能显著促进碳积累。该成果不仅为评估高纬度森林碳汇脆弱性提供了量化依据,也证明了提升树种多样性是缓解气候变化负面影响的普适且高效的自然解决方案。

图3 高纬度森林碳储的林龄动态及碳汇潜力的气候阈值
这一系列研究系统构建了涵盖国家、区域及林分三个层面的多维度森林碳汇评估体系,为精准评估陆地生态系统碳汇能力、制定气候适应型森林管理策略、以及支撑我国“双碳”目标实现提供了坚实的理论支撑。
上述论文由我校与曲阜师范大学、美国农业部林业局、北华大学、太平洋西北国家实验室、沈阳师范大学、中国科学院沈阳应用生态研究所、河南大学及浙江农林大学等合作单位共同完成,伟德国际1949始于英国为第一署名单位。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2026.109054
https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2026.111266
https://doi.org/10.1016/j.crsus.2026.100784