中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态安全全国重点实验室欧阳志云研究组在土地—水资源协同管理提升中国造林潜力研究方面取得重要进展。相关成果以"Optimized Land–Water Management Expands Afforestation Potential Under Land and Human Water-Use Constraints"为题发表于Advanced Science (DOI: https://doi.org/10.1002/advs.77990)。

造林是提升陆地生态系统碳汇、应对气候变化的重要自然解决方案之一。造林潜力不仅受到土地资源（包括生物物理适宜性和土地利用竞争）的限制，还受到人类用水需求的制约。然而现有研究多侧重分析土地资源限制对造林潜力的影响，对居民生活、农业和工业用水与造林耗水之间的竞争考虑不足，可能导致对造林潜力的高估。与此同时，未来气候变化、社会经济发展和人口变化也影响水资源供需，并最终导致未来造林潜力发生变化。

农田是过去数十年间中国新增造林用地的重要来源。随着国家对耕地保护和粮食安全的重视，未来退耕还林的可行性将会明显降低。然而，当前部分地区不同程度存在农田破碎化、宅基地空置和耕地撂荒等问题，农业规模化和集约化水平总体仍有提升空间。通过土地整理，可以提高耕地利用效率和粮食生产能力，并在保障耕地保护目标和粮食安全的前提下，为部分低质量、低效农田有序退出农业生产并用于造林创造条件。类似地，当前我国农业、工业和生活用水效率不高。通过优化水资源管理可以有效提高灌溉效率、降低单位GDP用水量和城镇供水管网漏损率并减少水资源消耗，缓解人类用水与造林用水间的竞争。

基于这一思路，研究团队结合卫星遥感数据、机器学习模型、生态系统过程模型以及情景模拟开展分析研究。研究结果显示，若仅考虑土地资源约束，中国当前潜在可行造林面积为78.13万km2；纳入人类用水需求后，潜在可行造林面积将下降到40.57万km2。此外，未来气候变化还可能使潜在可行造林面积进一步减少15.23~15.91%。在未来气候和社会经济情景下，通过优化土地—水资源管理有望使潜在可行造林面积额外增加13.66~14.95万km2；在优化管理情景下，未来全部潜在可行造林的年碳汇潜力预计为109.64±12.08~125.92±13.40TgCyr-1。

研究结果表明，仅考虑土地资源约束而忽视人类用水需求，可能导致中国造林潜力被大幅高估。同时，协同优化土地和水资源管理能够有效缓解土地—水资源双重约束，释放更大的造林潜力，为实现碳中和目标提供科学支撑。

论文第一作者为中国科学院生态环境研究中心黄斌斌助理研究员,通讯作者为中国科学院生态环境研究中心逯非研究员。研究得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金和中国生态学学会青年人才托举工程（2023—2025年）的资助。

论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.77990