图1 气候-树种-立地精准匹配的气候智慧型适应性造林框架示意图

图2 2025-2060年中国优化新造林规划。(a)各地区树种组成；(b)每公顷潜在树木数量；

(c)2060年预计生物量碳密度(兆克/公顷)；(d)不同地区的采伐和再造林间隔年限。

森环森保所刘世荣院士团队，在国家“十四五”重点研发计划项目的资助下，基于20余万个森林资源清查样地数据，开发气候智慧型适应性造林优化技术框架，通过气候-树种-立地时空精准匹配最大化新造林碳固存潜力。基于未来气候变化情景的主要造林树种分布区模拟预测，到2060年主要造林树种适生区域将减少12.1-42.9%，适宜造林区域面积约4320万公顷，采用气候-树种-立地精准匹配的气候智慧型适应性造林新范式，可空间优化适配种植460亿株适宜树种，累积固存38亿吨生物量碳汇。这一创新性研究成果为中国林草助力实现碳中和目标提供了重要科技支撑，并为全球气候变化背景下的适应性造林实践提供了可借鉴科学方案。

研究成果以“Incorporating site suitability and carbon sequestration of tree species into China’s climate-adaptive forestation”为题，于北京时间2025年3月17日在线发表在Science Bulletin期刊（一区，影响因子：18.8）。森环森保所张美男博士为论文第一作者，刘世荣院士为通讯作者。合作单位有新加坡国立大学、美国加州大学伯克利分校、资源所、香港大学、北京大学及中国科学院地理科学与资源研究所。

正文：

在全球气候变化不断加剧背景下，亟待解决的关键科学问题日益凸显：如何确保大规模造林在气候变化背景下在适宜造林区选择适宜树种籍以保持长期稳定性并实现最大碳汇效益。刘世荣院士带领科研团队尝试为这一挑战提供系统性的科学解决方案。

研究团队基于1999-2018年间覆盖全国的20余万个森林资源连续清查固定样地数据，开发了气候智慧型的适应性造林优化技术框架。该框架创新性地将生态位模型与树种生长碳动态模型相耦合，通过多目标优化实现了气候、树种、立地适应性与碳汇功能的多维度系统科学评估，为气候智慧型适应性造林规划提供了科学依据和技术支持。

本研究开发的高分辨率生态位模型预测发现，到2060年，在未来气候变化影响下，中国现有主要造林树种的适生区域将减少12.1-42.9%。这一发现揭示了传统经典造林模式在气候变化不但加剧背景下将面临的潜在气候风险，凸显了发展气候智慧型适应性造林范式的必要性和紧迫性。模拟预测分析表明，不同树种对气候变化的响应存在显著差异，需要因地制宜选择生长适应性强的高固碳树种。

基于机器学习和空间优化模型，研究团队识别出4320万公顷具有气候适应性和韧性的造林适宜地。通过耦合气候、树种、立地适应性动态和碳储量预测，发现在这些优选区域可以合理配置460亿株气候-立地适应性树种，到2060年可累积固存38.2亿吨生物量碳汇。这一研究成果为中国大规模造林提供了精准的空间布局规划方案和固碳潜力格局。

该研究的主要科学突破包括：1)在树种水平系统评估气候变化影响，在全国尺度上精准量化了主要造林树种适生区域的动态变化；2)将生态位模型与树种生长的碳动态模型相耦合，实现了树种生长适应性与其碳固存潜力适配的定量科学评估；3)开发了“气候-树种-立地”时空匹配方法，结合了树种的生长特性、区域生态背景及未来气候风险，为气候智慧型适应性造林规划提供了可操作的空间优化方案。

该研究为中国林草助力实现碳中和战略目标提供了重要的科学依据，推动了森林资源管理从传统规划向气候智慧型适应性规划转变，有助于精准确定气候变化背景下适宜的造林地空间分布及适宜树种的选择与辅助迁移。其创新的理论和方法学框架体系不仅可指导中国大规模科学绿化实践，也为全球其他地区应对气候变化背景下的适应性造林挑战提供了可资借鉴的科学方法和技术路径。