造林对区域森林生态系统碳储量和固碳速率的影响

冯 源，肖文发①，朱建华，李 奇

(1.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所/ 国家林业和草原局森林生态环境重点实验室，北京 100091；2.南京林业大学南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037)

作为陆地生态系统的主要碳库，森林通过光合作用将大气CO2固定在植被及死亡有机质中，在维持全球碳平衡和减缓气候变化方面发挥着关键作用[1-2]。造林是最常见的营林措施，可有效扩大森林面积，促进森林对大气CO2的吸收，抵消化石燃烧碳释放，减缓气候变化并极具成本优势，受到了国际社会的认可与关注[3-4]。

自20世纪70年代以来，我国持续开展了大规模植树造林活动，第八次森林资源清查结果显示我国人工林保存面积为6.9×107hm2，居世界首位，甚至对整个亚洲地区森林面积的增长亦有重要影响[5]。目前，对造林后的人工林已开展了许多研究，FANG等[6]估算1970—2000年造林使东亚5国生物量碳储量(以C计)年均增加66.9 Tg·a-1；刘博杰等[7]估算退耕还林工程年均固碳量为18.0～18.50 Tg·a-1；DENG等[8]预测退耕还林的固碳潜力可抵消中国每年碳排放的3%～5%；ZHANG等[9]和罗云建等[10]分别对黄土高原和山西关帝山地区的研究得出相似结论，即造林30～35 a后人工林碳储量明显增加并高于原有生态系统碳储量。已有人工林碳储量研究多采用空间替代时间的方法[9-11]，以不同林龄的林分构建时间序列，通过样地调查、异速生长方程或林龄-碳密度经验方程估算其碳储量[12]，以此反映造林后森林碳储量动态。该方法计算简便快捷，但存在2个方面的明显不足：(1)通常只关注生物量碳库的碳储量动态，忽略了枯落物、死木及土壤有机质等碳库，不能量化生态系统整体的碳动态[13-14]；(2)无法估算每年不断增加的新造林碳动态，也难以区分新造林对原有森林固碳能力的影响[15]。因此，必须将生态系统视为统一整体进行研究，而造林如何影响区域尺度森林生态系统碳储量和固碳速率以及新造林和原有森林的固碳能力随时间呈现怎样的变化是反映区域森林生态系统对气候变化减缓作用的关键。

鉴于此，笔者应用加拿大碳计量模型(CBM-CFS3)和森林资源规划设计调查数据，量化并预测2009—2030年造林对湖北省兴山县森林生态系统碳储量的影响，对比新造林和原有森林固碳速率的变化，以期准确评估造林情景下森林固碳潜力的发展趋势，了解森林碳吸收的增长模式，寻求最佳森林管理措施，并为重大生态工程政策提供反馈信息。

1 研究方法

1.1 研究区概况

兴山县隶属湖北省宜昌市(110°25′～111°06′ E，31°04′～31°34′ N)，位于秦巴山区、长江西陵峡以北，面积为2 327 km2。县境东西距为66 km，南北宽为54 km，东与宜昌市、保康县相接，西与巴东县毗邻，南与秭归县接壤，北靠神农架林区。兴山县辖2乡6镇114个村(社区)，常住人口为16.88万人。兴山县居于巴山余脉、巫山与荆山山脉之间，山脉自东向西伸展，地势东西北三面高，南面低。最高点海拔为2 426.9 m，最低点海拔为109.5 m；地貌由山沟河谷低山区、岩溶剥蚀中山区和缓坡平坦高山区组成。兴山县属于亚热带大陆性季风气候区，年平均气温为15.3 ℃，年平均降水量为900～1 200 mm，雨量充沛，但时空分布差异较大，年均日照时数为1 682.8 h，而且由于地形高低悬殊，气候垂直差异大。

由湖北省最近一次森林资源规划设计调查得到2009年兴山县森林面积为1.62×105hm2，蓄积量为9.55×106m3，主要包括马尾松(Pinusmassoniana)林、杉木(Cunninghamialanceolata)林、柏木(Cupressusfunebris)林、温性松林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、针叶混交林和针阔混交林8种森林类型。其中，以栓皮栎(Quercusvariabilis)和麻栎(Quercusacutissima)为主的落叶阔叶林面积为7.74×104hm2，占兴山县森林总面积的47.89%，是兴山县最主要的森林类型；另外，马尾松林面积为2.33×104hm2，占比为14.39%，是兴山县第3大森林类型(图1)。森林资源规划设计调查显示兴山县适宜造林的土地面积为2.94×104hm2(包括宜林荒山荒地、其他宜林地、疏林地、无立木林地和除国家特别规定灌木林地外的灌木林地等)，具有充足的造林空间。

1.2 CBM-CFS3模型介绍

CBM-CFS3模型由加拿大林务局开发，是以年为步长的森林生态系统碳收支模型[16-17]，可估算土地利用变化(如造林和毁林)对森林生态系统碳储量的影响。CBM-CFS3模型中森林生态系统由生物量碳库和死亡有机质(dead organic matter，DOM)碳库组成，DOM碳库包含枯落物、死木和土壤有机质3个子碳库。该模型基于蓄积生长曲线和蓄积-生物量方程将森林资源数据转化为生物量碳储量和年增长量，再根据每年枯落比例和分解比例估算枯落物和死木的碳储量动态。森林土壤碳动态由林分演替循环至准平衡状态后估算得到，而非森林地块则需输入耕层土壤有机质碳密度作为初始值[18]。CBM-CFS3模型所需的蓄积生长方程和蓄积-生物量转化参数来自付甜[19]对三峡库区相同森林类型的研究成果，而所需的经修改后的生物量周转和DOM分解参数[20-22]见表1。

图1 兴山县森林分布示意

表1 CBM-CFS3模型参数修正结果

Table 1 Modified parameters of CBM-CFS3 model%·a-1

参数碳库默认参数修正参数来源文献A 树干0.45～0.671.94[20]树枝75.0060.61[20]树叶95.0033.56[20]树根2.001.79[20]B地上特快库0.360 00.430 0[21]地上快速库0.143 50.190 0[22]地上慢速库0.015 00.020 0[22]地下特快库0.500 00.400 0[22]地下快速库0.143 50.210 0[22]地下慢速库0.003 30[22]

A为生物量周转比率；B为死亡有机质(DOM)分解速率。

1.3 造林情景假设

CBM-CFS3模型根据年度造林面积、造林树种及对应的蓄积生长曲线估算造林对森林碳动态的影响。造林数据来源于2009—2016年《湖北农村统计年鉴》[23]和宜昌市各年度造林验收合格面积。由于兴山县未涉及飞播造林，同时CBM-CFS3模型研究对象仅限于森林生态系统(对应森林资源规划调查有林地中的乔木林)，因此不考虑针对非森林地类(无林地、疏林地和灌木林地等)的封山(沙)育林措施，仅考虑人工造林的影响。

由于年鉴和统计资料均未详细记录造林树种和地块信息，因而需要查阅文献进行补充。天然林保护工程和退耕还林工程的造林模式表明，兴山县所造森林类型多为以马尾松为主的针叶林及以刺槐(Robiniapseudoacacia)、栎类、杜仲(Eucommiaulmoides)等为主的落叶阔叶林[24]，[25]210-212；林种多为生态林和兼用林，造林保存率高达100%[24]。据此假设兴山县所造森林类型为马尾松林和落叶阔叶林这两大类且所有新造林均能发展成为乔木林，根据肖文发等[25]统计的兴山县多年造林面积得到马尾松林和落叶阔叶林每年造林面积的相对比例为1.13∶1，设置造林密度分别为1 500和2 000株·hm-2。

造林统计数据显示2009—2016年兴山县累计造林6 193 hm2(图2)，在此基础上应用灰色模型GM(1，1)对未来造林面积进行预测，以期反映2009—2030年时段内造林事件对区域森林碳储量的影响。灰色模型能够基于历史时间序列的造林面积以一阶线性微分方程解逼近新的时间序列下造林面积，计算便捷且预测精度高[26]，计算公式为

x(0)(k)+az(1)(k)=b，

(1)

(2)

式(1)～(2)中，x(0)为原有观测数据序列；x(0)(k)为灰导数；z(1)(k)为白化背景值；a为发展系数；b为灰作用量；x(1)为预测数据序列；t为时间步长。

计算得到灰色模型a值为-0.04，b值为701.96，相对模拟误差为0.22，精度满足区域尺度对未来造林面积预测的需求。预测2017年以后兴山县每年造林面积将逐渐增大，2030年年造林面积将达到1 634 hm2(图2)。将2009—2030年兴山县实际造林及未来预测结果作为造林情景(afforestation scenario)，其累积造林面积为2.40×104hm2。造林导致的土地利用类型变化将使非森林土壤有机质转变为森林土壤碳库组分，使新造林生态系统中土壤有机质碳储量迅速增加。由于非森林地块土壤碳密度需要用户自行输入以完成CBM-CFS3模型初始化，根据中国耕层土壤碳密度[18]和研究区土壤类型得到兴山县非森林土壤碳密度(以C计)平均值为36.51 Mg·hm-2。模拟期间兴山县每年森林土壤碳储量由于土地利用变化而增长14.61～59.65 Gg(图2)。

He doesn’t pay as much tax as we do/as us.他没我们交的税款多。

图2 造林情景下兴山县造林面积及土地利用变化导致的土壤碳储量增长

另外，设置2009—2030年无任何造林活动的情景作为基线(baseline，BS)，即造林面积为0、整个模拟期间森林面积始终为1.62×105hm2，以对比造林对兴山县森林生态系统碳储量和固碳速率的影响。造林情景和BS情景的关系示意见图3。

1.4 生态系统固碳速率的估算

以兴山县森林资源规划设计调查作为主要数据来源，将各种森林类型面积、起源和林龄等信息整理输入CBM-CFS3模型。分别估算造林情景和BS情景下兴山县新造林、所造森林类型整体以及县域森林整体的生态系统碳储量和碳密度〔式(3)〕，并以单位时间内森林生态系统碳储量变化量作为固碳速率〔式(4)〕。

(3)

(4)

式(3)～(4)中，DC,i,t为森林类型i生态系统碳密度，Mg·hm-2；Cbio,i,t为森林i生物量碳储量，Mg；CDOM,i,t为森林i的DOM碳储量，Mg；Ai,t为森林i在t时刻的面积，hm2；ΔRC,i为森林生态系统i的固碳速率(以C计)，Mg·a-1；Ci,t1和Ci,t2分别为森林生态系统i在t1、t2时刻的碳储量，Mg。当以年为时间步长时，固碳速率即表示森林生态系统碳储量年际变化量。

图3 造林情景和BS情景的关系示意

2 结果与分析

2.1 兴山县森林林龄结构的变化

2009年兴山县森林以中龄林为主，林龄介于25～45 a间的森林面积比例高达80.22%(图4)；林龄在0～20、50 a及以上的森林面积较小，分别占全县森林总面积的11.77%和8.01%。2030年造林情景下兴山县森林幼龄林面积明显高于BS情景，林龄低于30 a的森林面积占13.13%；而BS情景下30 a以下的森林面积仅占0.20%，大部分森林处于45～80 a的林龄阶段，占85.85%。

2.2 新造林生态系统碳储量和固碳速率动态

兴山县新造林生态系统碳储量由2009年的14.98 Gg逐渐增加至2030年的1 159.25 Gg(图5)，模拟期间平均值为472.85 Gg，其中，生物量碳储量和DOM碳储量分别占19.11%和80.89%。新造林DOM碳储量由土地利用变化导致的碳增量(图2)和DOM碳储量年增量(图5)组成。造林导致每年土地利用变化增加的碳储量为14.61～59.65 Gg，新造马尾松林和新造落叶阔叶林分别占53.00%和47.00%。模拟期间新造林DOM碳储量年增量变化范围为0.01～803.38 Gg，其中，新造马尾松林和新造落叶阔叶林DOM碳储量年增量变化范围分别为0～414.31和0.01～389.07 Gg。

图4 2009—2030年兴山县森林林龄结构变化

图5 2009—2030年造林情景下兴山县新造林生态系统碳储量和固碳速率动态

2009—2030年兴山县新造林中马尾松林和落叶阔叶林生态系统碳储量和固碳速率均逐渐增大。对比模拟期间各指标年平均值可知，新造马尾松林生物量碳储量(37.92 Gg)低于新造落叶阔叶林(52.44 Gg)，但新造马尾松林DOM碳储量年增量平均值(178.15 Gg)稍高于后者(164.43 Gg)，最终使两者生态系统碳储量相近，平均值分别为237.23和235.63 Gg；但新造马尾松林生态系统固碳速率低于新造落叶阔叶林，平均值分别为6.44和9.57 Gg·a-1。

兴山县新造林生态系统固碳速率由0.73 Gg·a-1逐渐增长为39.02 Gg·a-1，模拟期间平均值为16.01 Gg·a-1。其中，生物量固碳速率逐渐增加，贡献了生态系统总固碳速率的94.15%；DOM碳库固碳速率表现为先降低而到2015年后略有增高，占比仅为5.85%。模拟期间生物量和DOM固碳速率平均值分别为15.07和0.94 Gg ·a-1，对应的单位面积固碳速率平均值分别为1.37和0.04 Mg·hm-2·a-1。

2.3 造林对所造森林类型生态系统碳动态的影响

造林情景下兴山县落叶阔叶林和马尾松林生态系统碳储量和固碳速率均高于BS情景(图6)，其差异随着模拟时间增长而逐渐增大，而且马尾松林表现尤为明显。造林情景下兴山县马尾松林生态系统固碳速率始终快速增长，模拟期间平均值为31.73 Gg·a-1，比固碳速率呈先增长后趋于平稳的BS情景高6.44 Gg·a-1；但由于造林增大了森林面积，使造林情景下马尾松林单位面积固碳速率(1.06 Mg·hm-2·a-1)低于BS情景(1.09 Mg·hm-2·a-1)(表2)。造林使模拟后期兴山县落叶阔叶林固碳速率逐渐减小的趋势得以缓和。造林情景下落叶阔叶林固碳速率平均值为127.61 Gg·a-1，比BS情景高9.57 Gg·a-1；两者单位面积固碳速率基本相同，分别为1.54和1.52 Mg·hm-2·a-1。

图6 2009—2030年造林对所造森林类型碳储量和固碳速率的影响

表2 两种情景下兴山县森林生态系统碳密度和固碳速率

Table 2 The carbon densities and carbon sequestration rates of forest ecosystems of both scenarios in Xingshan County

情景生态系统面积/104 hm2碳密度/(Mg·hm-2)2009年2020年2030年2009年2020年2030年平均值固碳速率平均值/(Mg·hm-2·a-1)BS情景落叶阔叶林7.747.747.7488.89103.74120.90103.451.52马尾松林2.332.332.3366.0074.5388.4875.081.09兴山县森林总体16.1716.1716.1787.2899.91112.2999.391.19造林情景新造落叶阔叶林0.020.481.1337.8544.1651.8144.041.85新造马尾松林0.020.551.2737.0540.2045.0040.291.01新造林总体0.041.032.4037.4342.0649.3542.061.41落叶阔叶林总体7.768.228.8788.76100.22112.1099.721.54马尾松林总体2.352.883.6065.7467.9973.0968.281.06兴山县森林总体16.2117.2018.5787.1696.44103.9995.771.20

2.4 造林对兴山县森林生态系统碳动态的影响

造林增大了兴山县森林生态系统碳储量和固碳速率。2009年造林情景中新造林生态系统碳储量相当于BS情景下兴山县森林生态系统总碳储量的0.11%，而在2030年这个比例则增至6.39%(图7)。模拟期间造林情景下兴山县森林生态系统碳储量和固碳速率平均值分别为16 540.55 Gg和208.04 Gg·a-1，比BS情景下对应值分别高2.94%和8.34%。但由于造林使兴山县森林面积持续增大，导致2009—2030年造林情景下兴山县所有森林生态系统碳密度平均值(95.77 Mg·hm-2，表2)低于BS情景(99.39 Mg·hm-2，表2)。单位面积固碳速率在造林情景和BS情景下基本相同，模拟期间平均值分别为1.20和1.19 Mg·hm-2·a-1(表2)。

图7 2009—2030年造林对兴山县森林生态系统碳储量和固碳速率的影响

3 讨论

基于森林资源规划设计调查数据和CBM-CFS3模型，评估和预测2009—2030年造林对兴山县森林生态系统碳储量的影响。笔者估算模拟期间BS情景下兴山县森林生态系统碳密度平均值为99.39 Mg·hm-2(表3[6,19,27-30])，与三峡库区森林生态系统碳密度相近[19,27]，表明笔者研究模拟结果较合理。

表3 CBM-CFS3估算结果与相关文献结果对比

Table 3 Comparison of the CBM-CFS3 estimation with the literature results

地点 研究对象 生态系统碳密度/(Mg·hm-2)生物量固碳速率/(Mg·hm-2·a-1)生态系统固碳速率/(Mg·hm-2·a-1)来源文献兴山县新造林总体42.061.371.41该研究兴山县BS情景森林总体1)99.391.341.19该研究三峡库区森林总体1)107.35——[19]三峡库区森林总体1)117.68——[27]河北省北部针叶林及阔叶林—0.07～1.87—[28]江西省吉安市马尾松林—1.01～3.18—[29]江西省马尾松林——2.02[30]江西省杉木林——1.90[30]江西省湿地松林——2.04[30]中国所有人工林类型—0.14—[6]东亚5国2)所有人工林类型—0.23—[6]

1)BS情景下森林总体与文献[19,27]中三峡库区森林总体所包含的森林类型相同，共有马尾松林、柏木林、杉木林、温性松林、落叶阔叶林、常绿阔叶林、针阔混交林和针叶混交林8种森林类型；2)包含蒙古、中国、朝鲜、韩国和日本。

由于已有研究多关注植被部分，因而取笔者研究结果中生物量碳库固碳速率与之进行对比。验证结果表明兴山县森林生物量固碳速率平均值为1.34～1.37 Mg·hm-2·a-1，符合前人研究结果(0.07～3.18 Mg·hm-2·a-1)[28-29]并且高于中国及东亚森林生物量固碳速率平均值(0.14～0.23 Mg·hm-2·a-1)[6]，说明兴山县森林与其所在气候区森林整体的固碳能力相符，而且其固碳能力略强于中国森林的平均水平。人工造林是固碳能力最强的造林方式[3]。模拟期间兴山县新造林生态系统固碳速率为1.41 Mg·hm-2·a-1(表2)，略低于江西省主要针叶人工林生态系统固碳速率(1.90～2.04 Mg·hm-2·a-1)[30]。除兴山县与江西省针叶人工林立地环境不同以外，后者采用了野外调查和室内分析法。研究方法的不同也是导致结果差异的主要原因。

我国《造林技术规程》中对造林的定义与《联合国气候变化框架公约》(United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC)中对造林(再造林)的定义稍有差异，后者更强调造林引起的土地利用变化，并对变化时间做出限制：指在至少过去50 a内不曾有森林土地转化为有林地，再造林(第1承诺期)指在1989年12月31日及之前无林地转化为有林地的活动[31]。笔者在我国造林定义的基础上遵循UNFCCC造林(再造林)对土地利用变化的规定，即认为所有造林均发生于非森林地块，但未严格区分土地利用变化的发生时间，而且笔者并未考虑毁林、林地流转或其他自然及人为干扰(如采伐和病虫害等)可能引起的土地利用转化。《兴山县土地总体利用规划(2006—2020)》预计2020年林地面积为1.88×105hm2；且基于规划中2010—2020年各地类面积动态推算出2030年林地面积为1.90×105hm2。笔者研究预测造林情景下兴山县2020和2030年林地面积分别为1.720×105和1.857×105hm2(表2)，符合该规划对各地类面积的控制；而且所预测的累积造林面积(2.40×104hm2，表2)低于总宜林面积(2.94×104hm2)，即模拟结束时兴山县仍具有造林潜力。总体而言，笔者应用的灰色模型及造林假设是合理可行的，但未来造林情景受经济、政策及人为等多种因素影响，仍需进行长期的监测和记录。

笔者使用的CBM-CFS3模型可对生态系统整体碳储量进行估算；而且该模型是非空间模型，在目前缺乏详细空间信息的情况下也能根据造林年度统计数据从森林类型和行政区2种尺度上估算造林对森林固碳能力的影响。土壤有机质碳库是陆地生态系统的重要碳库[32]。造林后原有非森林土壤碳转变为森林土壤碳，作为研究对象的一部分被纳入森林生态系统中，将会造成新造林土壤有机质碳库、DOM碳库以及整个生态系统碳储量迅速增加。相比之下，新造林生态系统碳储量的年际变化量(即生态系统固碳速率)去除了森林面积变化引起的土壤碳储量增加，更能反映新造林真实的固碳能力。新造林生物量固碳速率(1.37 Mg·hm-2·a-1)明显高于DOM碳库(0.04 Mg·hm-2·a-1)，这与前人研究结论[10]一致。兴山县新造林DOM固碳速率在2016年之前为负值，说明造林后至少7 a内土壤碳库表现为碳排放，之后才发挥固碳功能，这与王艳芳等[13]对退耕还林工程中人工林土壤固碳动态特征的研究结果相吻合。

由于现有造林记录所含信息较少，笔者依据文献资料所设置的造林情景主要包含以下3点不确定性，可能高估了新造林的固碳速率：(1)新造林初期可能并未达到森林标准，应属于未成林造林地，但笔者视其为幼龄森林，未考虑其成林时间及两者地类差别；(2)受自然条件、当地农户种植习惯和经济发展需求的影响，实际造林树种中包含柑橘(Citrusreticulata)、板栗(Castaneamollissima)、胡桃(Juglansregia)等经济林树种以及杉木、柏木等针叶树种，笔者将其统一归入落叶阔叶林和马尾松林；(3)实际造林成活率可能难以达到陈光羽等[24]提及的兴山县天保工程造林成熟率(100%)。有数据显示考虑实际存活率的固碳潜力值仅相当于理想状态下的52%[15]。此外，未考虑2009年兴山县未成林造林地(1 223 hm2)在模拟期间的成林情况，可能造成兴山县森林生态系统碳储量的低估。CBM-CFS3模型的输入数据、模型算法及参数也会影响模拟结果的准确程度。笔者研究局限性体现在CBM-CFS3模型的计量对象为森林生态系统，目前尚无法估算非森林地块植被和土壤碳动态，因此暂未考虑非森林地块转化为森林过程中的碳储量变化。未来可进行更加详细的区域碳核算，进一步评估土地利用变化造成的碳收支。

森林生长与气候密切相关[33]。邱琳等[34]认为新疆西伯利亚落叶松(Larixsibirica)固碳速率与温度和降水呈现正相关关系，因此气候变化很可能会引起森林固碳速率的变化。而CBM-CFS3模拟结果反映的是研究区长期气候条件下的森林碳动态，无法估算短期气候波动对森林固碳的影响。未来需要深入研究森林生长动态与气候关系，改进模型算法并调整输入参数，使其更好地反映森林固碳速率对气候变化的响应。

造林通过调整林龄结构增加森林碳储量，对兴山县森林生态系统具有重要影响。笔者研究结果显示2009—2030年新造落叶阔叶林的生态系统固碳速率(1.85 Mg·hm-2·a-1)高于马尾松林(1.01 Mg·hm-2·a-1)，今后可适当增加落叶阔叶林如刺槐、板栗和杜仲等树种的造林力度，不仅能使兴山县森林生态系统固碳速率由下降趋势转变为平稳趋势，也有助于提高当地居民收入[25]210-212；同时还需要遵循适地适树原则并加强抚育管理。另外，在现有造林统计工作的基础上，还需建立长期监测和调查体系，完善造林作业设计的归档及记录，规范对造林树种、种植时间、造林方式及密度、发生位置等详细信息的记录，为全面掌握和准确评估森林资源的动态变化以及合理规划森林经营措施提供数据支持，并为区域尺度生态工程建设提供管理依据。

4 结论

该研究采用CBM-CFS3模型评估并预测了2009—2030年造林对兴山县森林生态系统碳储量和固碳速率的影响。模拟期间BS情景下兴山县生态系统碳储量和固碳速率平均值分别为16 067.70 Gg和192.03 Gg·a-1。2009—2030年造林情景下累积造林面积为2.40×104hm2。模拟期间造林使兴山县森林生态系统碳储量和固碳速率平均值分别增加472.85 Gg和16.01 Gg·a-1，其中，生物量碳库和DOM碳库碳储量占比分别为19.11%和80.89%，两者固碳速率占比分别为94.15%和5.85%。造林使马尾松林生态系统和落叶阔叶林生态系统碳储量分别增长237.23和235.63 Gg，使两者固碳速率增长6.44和9.57 Gg·a-1。通过调整兴山县森林林龄结构，造林提高了森林生态系统碳储量和固碳速率。