森林生态系统是最大的陆地碳汇，在全球碳循环和减缓气候变化发挥着重要作用。为了提高森林减缓气候变化的能力，造林和再造林是增加碳储量的有效途径之一。我国森林碳汇增长主要归因于造林和再造林等林业生态工程导致人工林面积增加，另有40%源于树木生长。因此，充分了解森林生态系统碳贮量随林分发育的动态变化规律对于准确估计生态系统碳储量和评估人工林碳储存潜力至关重要。

杉木是我国造林面积最大的亚热带乡土用材树种，有一千多年的种植历史。根据《中国森林资源报告（2014-2018）》数据，杉木人工林面积高达1.4亿公顷，占全国人工林面积的6.33%。这些人工林不仅提供了大量的木材（8.52亿立方米），而且还具有较大的碳汇能力。但是，杉木人工林生态系统碳储量和林分材积变化随林龄变化规律及协同权衡关系尚未用模型模拟和深入分析。本研究选取杉木人工林林龄系列（3、8–11、16、21、25、29和32年），利用样地实测的乔木、灌木、草本和土壤的碳储量数据，建立杉木林生态系统及各组分的碳储量、林分材积随林龄变化统计模型，根据模型确定杉木林生态系统碳储量和木材生产最大协同效益的适宜轮伐期。

结果表明：杉木人工林生态系统碳储量随林龄呈非线性增长，在33年达到最大碳储量的95%（271.9 t hm^-2），生态系统碳积累主要来自于乔木层生物量碳增长，占总碳储量的3.7 - 64.3%。林下植物和凋落物仅占生态系统碳储量的小部分（<2%）。土壤碳储量随林龄变化相对稳定。整体来看，杉木人工林生态系统具有较高的固碳能力。林分材积随林龄呈逻辑斯蒂增长，在25年达到最大材积的95%（552.6 m³ ha^-1）。因此，将杉木人工林的轮伐期延长至30年以上，可以最大限度地发挥杉木林生态系统碳储存的协同效益，在增加森林碳汇能力同时可获得较高经济效益的木材产品。

该研究结果以“Rotation age extension synergistically increases ecosystem carbon storage and timber production of Chinese fir plantations in southern China”为题在国际学术期刊Journal of Environmental Management上发表。项文化教授为第一作者和通讯作者，中国林业科学研究院肖文发研究员和曾立雄副研究员为论文的共同作者。该研究得到了湖南省重点研发计划项目（2021NK2031）、国家重点研发计划项目（2016YFD0600202）、湖南会同森林生态系统国家定位观测研究站（2021132078）和湖南省科技创新计划项目（2021RC3104）等项目的资助。

文章链接：Wenhua Xiang*, Li Xu, Pifeng Lei, Shuai Ouyang, Xiangwen Deng, Liang Chen, Yelin Zeng, Yanting Hu, Zhonghui Zhao, Huili Wu, Lixiong Zeng, Wenfa Xiao. Rotation age extension synergistically increases ecosystem carbon storage and timber production of Chinese fir plantations in southern China. Journal of Environmental Management, 2022, 317: 115426. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022115426