摘要：为探究森林经营管理提升碳汇功能的作用途径，本文对森林碳汇的形成机制进行梳理，从林分结构调控、抚育采伐、更新造林、灾害防控等方面，分析经营措施的增汇机理，并提出树种优化、轮伐调整、低效林改造、产品碳库延长和数字化监测等具体措施。研究发现，科学经营可以改善林分结构，保持碳库稳定性从而达到增汇的目的，因此，推行近自然经营方式是发挥森林碳汇潜力的主要途径，以供参考。关键词：森林碳汇；林分结构；固碳能力；经营模式

全球气候变暖是目前人类面临最严峻的挑战 度不断上升引起了极端天气频发、生态系统退化等一系列连锁反应。森林是 固碳功能在减缓气候变化中起着不可替代的作用。长期以来森 够，现有的森林资源碳汇潜力还没有得到充分发挥，如何借助 科学的经营管理手段 益的同时最大限度地发挥其碳汇功能，成为林业领域急需解决的中心问题。基于此，本文主要研 究森 管理与碳汇提升的内在联系，为碳中和目标下的森林经营实践提供理论支持。

1 森林碳汇的形成机制与影响因素

1.1 森林碳汇的构成与形成过程

碳汇(CarbonSink) 这一概念最早由联合国环境规划署提出 ，后被政府间气候变化专门委员会IPCC) 所采纳。1997 年 12 月，为缓解全球气候变暖趋势，149 个国家和地区 在日本京都通过了《京都议定书》。该议定书将碳汇定义为“任何清除大气中产生的温室气体、 气溶胶或温 气体前体的任何过程、活动或机制”，如图1 所示：

图1 森林碳汇的构成示意

地上生物量是指乔木、灌木、草本植物的茎干、枝叶、果实，这是森林碳储量最直观的部分；地下生物量主要是指树木根系和根系分泌物所固定的碳；最后是土壤有机碳库，包括枯枝落叶分解后形成的腐殖质和土壤微生物体碳[1]。

从形成过程看，绿色植物通过光合作用把大气中的 CO₂ 转化为有机化合物，一部分通过自养呼吸释放到大气中，另一部分的净生产量以有机质的形式储存在植物体内，随着林木生长、枯落物堆积、根系更替，碳元素慢慢转移到土壤层中并且长期封存。植被的光合作用能力固然重要，但是生态系统中有机体的呼吸消耗也起着决定性的作用，净生态系统生产力（NEP）的多少直接决定了这个生态系统是碳汇还是碳源。

1.2 森林碳汇能力的主要影响因素

森林碳汇能力的大小受到诸多因素的共同影响，大体上可以分为自然因素和人为干扰两类。气候条件是自然因素中最根本的控制因子，适宜的温度、充足的降水可以延长植物的生长期，提高光合作用的效率，从而促进碳的固定；相反，干旱、低温、极端气候都会抑制植物的生长，甚至造成碳的释放。土壤条件也十分重要，土壤肥力、质地、酸碱度都会影响根系的发育以及微生物的分解活性，从而影响到有机碳的积累速率。树种组成、林龄结构都会对碳汇能力产生影响，中幼龄林一般处于快速生长期，固碳速率高，成熟林碳储量大但增速趋缓。森林采伐、土地利用变化、环境污染、火灾防控水平等都会影响到森林碳平衡，科学合理的经营管理可以改善林分结构，提高森林抗干扰能力，进而保持和提高其碳汇功能。

2 森林经营管理对碳汇的作用机理分析

2.1 林分结构调控对碳汇能力的影响机

森林经营管理依靠对林分结构的主动调整，可以大幅度改变生态系统生产效率和碳分配情况，林分结构包含树种组成、林层结构、林龄结构、空间密度等各个方面。针阔混交林相比纯林具有更高的光能利用效率和土壤有机质积累能力，因为不同树种在空间生态位上互相补充可以提高群落整体生产力。

林龄结构上，中幼龄林处于快速生长阶段，固碳速率高 成过熟林的碳积累趋于饱和甚至出现负增长，因此，通过抚育间伐调整林龄结构， 幼龄林 期保持较高的碳汇水平。空间密度上合理的林分密度可以保证单木有足够 的光热资源，使单位面积的生物量达到最大，通过优化林分结构来提高碳汇能力的机理，是森林经营发挥增汇作用的基础途径[2]。

2.2 抚育采伐措施的碳调节双重效应

抚育采伐属于森林经营中最常见的人为 批丰 对碳汇造成的影响是双重的，从正向效应分析，合理的抚育间伐可以去除生长不良、病虫 为目标树释放更多的光照、水分和养分资源，从而促进保留木径向生长和生物量 提高林分的净生产力，使单位面积的年固碳量得到提高，间伐后产生的枝丫、树叶等剩余物如果合理林地覆盖，可以增加土壤有机质的输入。

抚育采伐存在负向效应，一方面，采伐活动直接移除林地上的部分生物量碳，造成碳库暂时性减少；另一方面采伐作业过程中机械扰动会加快土壤呼吸，使土壤有机碳分解排放。不合理的强度采伐或者皆伐都会破坏林内小气候，造成水土流失和碳泄漏。因此，在采伐强度、采伐周期、保留木选择三者之间找到平衡，才是发挥抚育采伐增汇作用的关键。

.3 更新造林与树种选择的碳累积机制

森林更新和造林活动是恢复和重建森林碳汇功能的重要手段，其作用机理主要是碳累积速率的差异。人工促进天然更新比单纯的人工造林更稳定，更能保持土壤碳含量，因为天然更新形成的异龄复层林能充分利用垂直空间的光热资源，不同树种的固碳能力差别很大，速生树种杨树、桉树等可以在短时间内积累生物量，达到较高的年固碳速率；慢生珍贵树种如红豆杉、银杏等虽然生长慢，但是木材密度大、寿命长，可以形成长期的碳储存库。固氮树种的出现可以改善土壤氮素供应，从而提高整个群落的生产力。造林密度设计上，合理的初植密度既要在早期郁闭以尽快形成林分环境，又不能因为过密竞争造成后期生长停滞。科学的更新造林以改善树种功能属性和空间配置为手段，在不同时段里实现碳汇功能的最大化[3]。

2.4 森林保护与灾害防控的碳库稳定机理

森林经营管理中保护性措施对保持现有碳库稳定起着不可替代的作用，其机理就是减少非预期的碳泄漏风险。森林生态系统储存的碳一旦遭到火灾、病虫害、风倒雪压等自然灾害的袭击，就会在很短时间内大量释放回大气中，造成长期的碳汇积累付之东流。森林火灾属于高强度林火，它直接摧毁了地上植被生物量的同时，又会加热土壤层，促使有机质迅速分解，造成大量的碳排放。

病虫害会使得树木生长势变弱或者死亡，使森林由碳汇变为碳源。经营管理的介入主要是预防和减灾两个方面，开设防火隔离带、清理林下可燃物可以降低火灾风险，监测预警、生物防治可以控制病虫害扩散。除此之外，对乱砍滥伐、非法侵占林地进行严格限制，也是保护现有的碳库，该机制虽然不能直接增加碳汇，但是可以保证碳汇成果的稳定和碳损失的减少。

3 提升森林碳汇能力的具体经营管理方法

3.1 基于碳汇提升的树种选择与混交配置

树种选择属于森林经营固碳增汇的源头部分，直接决定森林生态系统所具有的生产潜力以及碳储存时间。在具体实践当中，应当首先挑选出光合效率高、生长速度快、木材密度大且寿命长的乡土树种，这类树种可以适应当地气候土壤条件，抗逆性强，稳定性好，可以在较长时间内持续积累生物量，同时要避免大面积营造单树种纯林，因为纯林在碳汇稳定性方面存在着天然的缺陷，容易受到病虫害和气候灾害的冲击。提倡形成针阔混交、乔灌结合的复层异龄林结构，依靠不同树种在空间生态位和时间生态位上的互补性来提高光能、水分和养分的利用率。深根性树种和浅根性树种搭配，分层利用土壤水分和养分；喜光树种和耐荫树种混交，形成垂直郁闭的冠层结构，增加单位面积叶面积指数，提高群落整体光合固碳能力。

3.2 优化轮伐周期与采伐作业设计

轮伐期的长短决定了森林碳库动态变化的轨迹， 科学采伐作业设计是实现木材生产和碳汇功能协同提高的重要途径。传统的用材林经营是以木材数 化为目标，采用较短的轮伐期来追求经济效益，这样会导致森林还没有达到高固碳期就被采伐，损失了大量的 潜在碳汇。从碳经营角度来讲，可以适当延长轮伐期，充分挖掘出森林中老龄阶段的碳累积潜力，并且利用部分中间材进行间伐[4

采伐方式上严格控制皆伐规模，推广择伐、渐伐等近自然作业方式，保留林下植被和枯落物层，减少对土壤碳库的扰动，采伐强度的确定要兼顾保留木的生长释放效应和现有碳库的保存要求，一般不超过林分蓄积量的 20%～30% 。除此之外，采伐剩余物如枝丫、树皮等应该采取带状堆放或者粉碎还林的方式，既可以防止集中焚烧造成的直接碳排放，又可以补充土壤有机质。

3.3 低效林改造与退化生态系统修复

我国森林资源中存在着相当一部分低质低效林，林相残破、生产力低下、生态功能退化，这些林分的碳汇潜力还没有得到充分发挥。低效林改造属于改善区域整体碳汇能力的关键突破口，根据不同的低效林类型，采取不同的修复措施，残次林、疏林地补植珍稀乡土树种或者固氮树种，提高林分郁闭度和物种多样性，遭受严重干扰的退化林地先封山育林，依靠自然恢复力促进植被更新，再人工促进；立地条件较差的困难立地选用耐瘠薄、耐干旱的先锋树种先行造林，改善土壤条件后逐步引入目标树种。在修复过程中要保护原有土壤种子库和萌生潜力，不能大面积整地造成水土流失和碳释放，通过系统的低效林改造，可以有效盘活已有的林地资源，使碳汇功能得到实质性的恢复和提升。

3.4 延长木质林产品碳库的储存周期

森林生态系统固定的碳元素不会因为树木的砍伐而立即释放到大气中，其中很多以木质林产品的形式继续储存碳，延后的碳排放效应给碳汇管理提供了新的操作空间。延长木质林产品碳库的储存周期，是森林经营和产业利用之间的一个重要的增汇途径，采伐环节中应尽量使用耐久性产品，即建筑结构材、家具用材等代替一次性纸浆、燃料用材，因为前者能碳封存数十年到上百年。推广木材防腐、干燥等加工利用技术，在一定程度上提高木材产品的抗生物劣化、抗物理劣化能力，延长使用寿命。废弃阶段建立废弃木材的回收再利用体系，将不能继续使用的木质材料转化为人造板原料或者生物质能源，实现碳的梯级利用，采用全生命周期管理的方式，使森林生物量碳在社会经济系统中滞留的时间越长越好，间接扩大了森林碳汇的时空范围。

3.5 数字化监测与适应性经营决策

精准的碳汇计量和动态监测是实施科学经营的前提，数字化技术的运用正在把森林碳汇管理由粗放式向精细化转变，利用遥感卫星、无人机航拍和激光雷达等技术手段，可以实现对森林生物量、林分结构、生长动态的大范围、高频次监测，大大提高碳汇估算的准确性、时效性[5]。地面调查方面，建立固定样地长期观测网络，用碳通量塔观测数据，可以详细剖析不同经营措施对净生态系统生产力的影响机理，根据得到的多源数据建立森林碳汇动态模拟和决策支持系统，对不同的经营方案进行碳汇效果的模拟预测，为经营主体提供科学依据。适应性经营理念重视在不确定的情况下，依靠监测反馈来不断调整管理策略，即根据气候变化趋势改变树种组成，根据碳汇市场价格变动改变采伐时间。

4 结语：

综上所述，森林经营管理对提高森林碳汇起到至关重要的作用，经由林分结构改良、抚育采伐调节、低效林改造和数字化监测这些科学经营手段，可以改善森林光合固碳效率并保持碳库稳定。推行近自然经营模式，协调木材生产和碳汇培育的关系，是森林碳汇潜力持续释放的主要方式。未来，要继续加强经营技术的集成应用，给碳中和目标贡献林业力量。

参考文献：

[1] 孟春红 . 森林经营管理对碳汇的影响及质量提升对策 [J]. 中国林业产业 ,2024,(07):30-32.

[2] 刘志勇 . 探究森林经营管理对碳汇的作用和影响 [J]. 农业灾害研究 ,2024,14(07):95-97.

[3] 刘龚庆 . 乡镇森林培育及经营管理措施研究——以老窝镇为例 [J]. 林业科技情报 ,2024,56(01):155-157.

[4] 张颖 , 易爱军 . 承德市森林碳汇价值核算及其相关问题研究 [J]. 创新科技 ,2022,22(05):83-92.

[5] 王燕 . 提高森林碳汇能力策略探究 [J]. 广东蚕业 ,2022,56(03):37-39.

作者简介：周伟才（1976.5-），男，汉族，人，本科，高级工程师，主要从事：森林培育