问题——全球森林是陆地生态系统吸收二氧化碳的重要“缓冲器”，其生物量增长与固碳能力直接关系全球碳循环与气候治理成效；然而长期以来，学界虽积累了大量关于森林生产力、碳通量与气候驱动的观测数据，但“森林生物量增长的理论上限在哪里”“不同森林类型为何存在固碳效率差异”“未来气候变化将如何改写碳汇潜力”等基础问题上，仍缺少特点是整体性、可推演性的统一解释框架。这也在一定程度上制约了对陆地碳汇潜力机制理解与长期预判。 原因——研究团队从更底层的能量约束出发，提出以能量代谢基本原理为核心的原创理论模型，将森林生物量增长、固碳效率以及能量在维持代谢、结构建成等过程中的分配关系纳入统一刻画。研究思路强调：森林能否持续累积生物量，不仅取决于外部环境提供的资源条件，也受制于生物体内部的能量利用与分配“账本”。当生态系统用于维持生命活动的消耗上升、可用于生长建成的能量份额下降时，生物量的增长空间将被压缩；而在适宜条件下，能量分配更有利于建成过程，森林就可能接近其“最大潜在生物量”状态。该框架为解释不同区域、不同类型植被碳汇表现差异提供了更具一般性的机制路径。 影响——基于全球尺度的森林生物量与碳通量数据，研究对当前森林生物量相对于理论上限的偏离程度进行了量化评估。结果显示，2018—2020年全球森林群落的最大潜在生物量约为1440 Pg（拍克），与现实生物量相比仍存在约510 Pg的潜在增长空间。这一估算为理解“现阶段全球森林距离其生物量上限尚有多远”提供了参照，也提示在一定条件下全球森林仍存在可观的碳汇提升潜力。 更值得关注的是，研究在理论层面对未来气候情景下的变化作出前瞻性描绘：到2100年，全球森林最大生物量上限可能出现明显下调，其中常绿阔叶林生态系统受影响最为突出。常绿阔叶林多分布于热带、亚热带地区，与全球水热条件、极端气候事件和生态系统呼吸消耗等因素高度对应的。研究结论意味着，伴随气候变化加剧，部分关键森林类型的“可达上限”可能降低，从而引发全球森林碳汇格局的结构性调整。 同时，研究还提示在未来气候条件下，部分区域灌丛生态系统在生物量积累上可能呈现相对优势。若这一趋势更大尺度上得到观测验证，陆地碳汇的主导植被类型及其空间分布或将出现新的变化。相关判断为重新认识不同植被类型在全球碳中和进程中的作用、优化碳汇布局与生态保护策略提供了理论参考。 对策——业内人士指出，面向碳达峰碳中和目标，提升生态系统碳汇能力需要从“增量扩绿”与“存量提质”两端协同发力。一上，应继续推进国土空间生态修复与森林质量提升，通过近自然经营、退化林修复、提升结构稳定性等举措增强生态系统的长期固碳能力；另一方面，应加强对关键森林类型特别是常绿阔叶林等敏感生态系统的长期监测与风险评估，提升对极端高温、干旱等事件对碳汇影响的预警与应对能力。同时，在科学评估基础上统筹森林、草地、灌丛等多类型生态系统的协同贡献，避免单一指标导向下的简单替代，推动碳汇提升与生物多样性保护、生态安全维护相统一。 前景——该研究以能量约束为线索，尝试从机理层面揭示森林固碳背后的潜在规律，为理解全球森林碳汇潜力及其未来变化提供了新视角。随着遥感观测、通量监测网络与生态模型不断进步，未来可在更精细的空间尺度与更长时间序列上检验并完善相关理论框架，并与区域经营实践、碳汇核算方法相衔接，形成从基础理论到政策应用的闭环。论文由中国科学院成都山地灾害与环境研究所相关研究人员担任通讯作者，成都理工大学研究人员参与研究工作，表明了高校与科研院所协同攻关。
在气候变化背景下，深入理解森林固碳机制至关重要；这项研究从能量代谢角度提出了新理论框架，不仅为碳汇研究提供了新思路，也提醒我们在生态保护实践中需遵循科学规律，因地制宜选择植被类型，起到自然生态系统在应对气候变化中作用。只有将科学研究与实践紧密结合，才能为碳中和目标和人与自然和谐共生提供有力支撑。