在全球应对气候变化和生态环境退化的关键时期，天然林恢复作为一种“基于自然的解决方案”受到越来越多关注。与人工造林相比，天然林恢复不仅具备更高的碳汇功能，还能更好地维持生物多样性、提升生态系统的稳定性和韧性。然而，我国过去长期以人工造林工程为主，天然林自然恢复的作用和空间潜力鲜有探讨。当前关于中国天然林恢复趋势、碳汇贡献及其气候适宜性等关键科学问题缺乏系统、定量的研究，管理和政策层面也缺少分区、分类型和分气候情景的科学依据。此外，传统的森林资源调查方法多侧重局部样地，难以揭示大尺度、长期的动态变化；而气候变化背景下，不同区域天然林恢复的驱动机制、受限因素和未来可能格局尚未被准确量化。这些问题不仅影响了我国实现“双碳”目标和生态安全格局构建，也制约了全球尺度生态保护战略的科学推进。
针对这一问题，研究团队面向全国尺度，整合遥感监测、地面样地调查与机器学习建模，深入量化了中国天然林恢复的空间格局及其未来碳汇潜力。研究依托团队前期工作中生产的30米分辨率的天然林空间分布数据，结合地面调查数据，利用随机森林、孤立森林等多模型集成算法，系统梳理了天然林当前恢复的时空分布特征，并在不同气候情景下预测了2100年前中国天然林可能恢复的面积及新增碳储量。
研究结果显示，气候因子的变化是影响天然林恢复的首要驱动力，特别是年温差和干季气温（图1）。未来随着气候变化和政策优化，天然林自然恢复的空间将进一步扩大，到本世纪末，全国理论上可以新增恢复面积达26万～29万平方公里（图2），在四种气候情景中，SSP2-4.5下恢复潜力最大，恢复潜力区域主要分布于东北、华北、西南与南部丘陵等地。进一步估算显示，天然林恢复可带来最高达1,618亿吨的地上碳储量增量，其中北方和西南地区是碳汇增加的关键“热点”（图3）。这些发现表明，合理布局天然林恢复区域，不仅能有效提升中国森林碳汇能力，还能协同增强森林多样性和生态系统稳定性。
图1 天然林恢复格局的驱动因素。a：近30年中国天然林恢复格局；b：天然林恢复面积随纬度变化；c：温度和降水对天然林恢复格局的影响
图2 未来不同气候情境下中国天然林可能恢复的面积
图3 不同气候情境下中国天然林地上碳储量最大恢复潜力空间分布
本研究不仅量化了全国尺度天然林恢复对碳中和目标的实际贡献，也揭示了气候变化下中国天然林的优势区和未来潜能。研究建议，在未来森林管理与政策制定中，应更加重视天然林保护与自然恢复，推动由“造林为主”向“自然恢复与多元管理并重”转型，为中国双碳目标和全球气候治理提供科学参考。而均衡推进经济与生态政策、加强国家统一投入与区域协同，是保障天然林恢复与气候目标实现的关键。
上述研究成果以“Natural Forest Restoration Potential to Mitigate Climate Change in China”为题，于2025年6月4日在线发表于Earth’s Future期刊，北京大学郭庆华教授为论文通讯作者，程凯特聘副研究员为第一作者。该研究得到了国家重点研发计划（2022YFF130202，2022YFF130203），国家自然科学基金（42371329）等项目的资助。同时，感谢北京数字绿土科技股份有限公司提供的技术支持。
文章来源：
Kai Cheng, Yixuan Zhang, Yu Ren, Ang Chen, Tianyu Xiang, Zhiyong Qi, Guoran Huang, Haitao Yang, Yuling Chen, Zekun Yang, Jiachen Xu, Mengxi Chen, Guangcai Xu, Qinghua Guo. Natural forest restoration potential to mitigate climate change in China. Earth's Future, 13, e2024EF005794.
https://doi.org/10.1029/2024EF005794
