森林模型显示哪种收获轮作可以实现最大程度的碳固存

俄勒冈州立大学科学家进行的森林建模表明，一个地点的生产力(树木生长速度及其积累的生物量的指标)是决定木材采伐之间的时间段允许最大地上面积的主要因素碳汇。

发表在《森林》杂志上的研究结果对于太平洋西北地区的森林管理者来说非常重要，他们寻求在采伐和碳封存之间取得最佳平衡，这是应对气候变化的重要工具。

俄勒冈州立大学林业学院的 Catherine Carlisle、Temesgen Hailemariam 和 Stephen Fitzgerald 进行的研究指出，森林木质生物质中的碳抵消了全国温室气体排放量的 13%。绿色植物在光合作用过程中从空气中吸收二氧化碳，在这个过程中，它们利用阳光从二氧化碳、土壤养分和水制造食物。

作者表示，西北地区的森林面积近 2500 万英亩，是世界上生产力最高的森林之一，其中俄勒冈海岸山脉的森林由于该地区潮湿且温和的生长条件而拥有特别高的生物量和碳密度。

作为研究生领导这项研究的卡莱尔说：“短期或长期收获轮作是否更有利于碳封存最大化，一直是争论的焦点。” “未来的管理决策需要努力满足收获要求，同时努力保持高碳封存率。”

建模的研究区域是麦克唐纳-邓恩研究森林，这是科瓦利斯西北部一片占地 11,000 英亩的林地，由林业学院拥有和管理。这片森林位于海岸山脉的东部山麓，麦克唐纳-邓恩森林的主要树种是花旗松，它是俄勒冈州的州树，也是一种用途广泛的用材树，是木板、枕木、胶合板单板和木纤维的来源。

研究人员清点了过去研究中已知的 300 多个林分，这些林分具有四种不同的生产力水平——高、中高、中低和低——并将林分数据输入森林植被模拟器，这是一个软件套件，可以预测植被响应自然变化的变化。干扰或管理活动。

“一些森林科学家认为，多次但较短的轮伐会导致更高的固存率，因为与成熟或年老的树木相比，年轻树木的生长速度更快，”卡莱尔说，他于 2023 年毕业，现在是森林碳分析师。有限碳。“其他人则表示，频繁的采伐不会让森林碳在每次轮作后反弹，因此较长的砍伐间隔是更好的选择。取决于你问的是谁，间伐要么会通过促进剩余树木的生长来增强森林碳的吸收，要么会通过消除地上生物量来损害森林。”

在 240 年的预测时间范围内，俄勒冈州立大学的科学家发现，对于高产林，60 年轮作和 40 年低强度间伐会导致最大的碳储存(在直立树中加上因间伐而去除的碳) )。对于生产力较低的地区的林分，他们发现通过 80 年或 120 年的轮换期可以最大限度地提高碳储存量。

卡莱尔说：“在这些较长的轮换期中，需要多次进行间伐，以防止林下植被的堆积，否则会抑制上层花旗松的生长。”

她补充说，中等生产力的林分在 80 年轮作和收获之间两次低强度间伐处理中表现最佳。

卡莱尔说：“未来西北地区的森林管理决策将旨在满足采伐要求，同时保持该地区森林的高固存潜力。” “确定最佳轮作长度和实施造林处理等管理技术可以成为强大的工具，使管理者能够实现这两个目标。”

海尔马里亚姆是林业学院森林管理学朱斯蒂娜教授，菲茨杰拉德是森林资源、工程和管理学教授。他还是一名推广专家，也是资助这项研究的俄勒冈州立大学研究森林的主任。