对高山森林管理进行建模和优化，以最大限度地提高碳封存能力

《European Journal of Forest Research》：Modeling and optimizing alpine forest management to maximize carbon sequestration

森林通过生物量和土壤固碳、转移碳至 harvested wood products（HWP）及替代高排放材料影响碳循环，但管理方式（如年龄结构、自然灾害频率）也会间接改变碳平衡。本研究耦合森林动态模型与优化算法，模拟两山区森林未来生长、采伐和灾害，优化管理策略至2100年，发现优先保留活体生物碳汇，其次通过HWP和替代材料实现次优减排，不同林分需定制方案，总减排潜力比现状高9.2-10.2 tCO2/ha。通过多过程整合评估，提出阿尔卑斯森林综合管理框架。

　　

摘要

森林通过多种方式影响地球的碳循环：将碳吸收到生物量和土壤中，将碳转移到收获的木材产品（HWP）中，以及通过这些产品替代高碳密集型材料来减少排放。然而，森林管理还以更微妙的方式影响碳平衡，例如通过改变森林的年龄结构从而影响其碳汇的强度，以及通过影响自然干扰的发生，这可能会降低未来的碳汇能力。全面评估森林管理对气候缓解的影响需要整合所有这些因素，但同时考虑所有这些信息的研究很少。因此，目前尚不清楚哪种策略能最大程度地实现每片森林的气候缓解效果。我们将一个森林动态模型（该模型模拟了两个山区森林流域的未来森林生长、采伐和干扰情况）与一个优化算法相结合，该算法探索了截至2100年的最大累积气候缓解策略空间。与当前管理方式相比，我们的优化管理措施能够额外产生9.2至10.2吨二氧化碳/公顷（tCO₂ ha^?1）的气候缓解潜力。我们的结果一致地强调了在林分层面保留碳的重要性，表明在活体生物量中储存碳具有主导作用，而合理整合木材产品（HWP）和替代措施也能带来额外的好处。此外，不同林分和森林覆盖类型之间的最佳干预措施组合也各不相同，这表明没有一种适用于所有情况的解决方案。总体而言，这项研究表明，将景观层面的森林建模与正式优化相结合，为基于证据的气候智能型森林管理和规划提供了一个可靠的框架。最后，该研究提出了一种综合方法，旨在将所有相关过程纳入对森林碳相关气候变化缓解潜力的评估中，并为研究区域内存在的所有主要类型的高山森林提供了行动建议。