气候变化是当前人类面临的首要环境问题。林业碳汇被列为碳中和重点实现路径之一,林业气候减排潜力决定于森林管理行为,林产品作为森林管理的衍生能够通过产品消费反向作用于森林经营行为,不仅具有碳储价值,还可以进一步通过替代减排来缓解气候变化。结合森林碳汇与林产品碳储之间的关联消长,从动态上把控对林业国家的系统功能调节,追踪林产品碳中和时间分布,明确林产品实现碳中和路径的时间跨度,是当前国际重要的学术热点及对中国林业精确碳评估的现实问题。当前林业生态系统既有碳评估体系存在机理与方法学上的不足,一方面,碳循环关联机理存在不足。在林产品气候影响评估中,碳替代减排的永久和累积性往往被忽略核算,同时存在对碳负债理论下林产品“碳中性”假设的核算遗误,忽视生物碳排放和封存的时间分布。另一方面,林产品碳减排评估模型和指标存在缺陷。其一,替代减排有效性模型逻辑亟需修正,替代减排有效性指数（Displacement Factor,DF）建立在产品生命周期碳足迹分析的基础上,在演进与应用中始终没有解决区域代表性的问题,当对某一国家或地区木材的替代减排贡献进行评估时,会产生较大的误差;其二,碳中和时间评估指标缺乏完备度和精确度,现有指标的主要假设和方法使用往往不设置森林碳汇对照组,忽略林分不被砍伐时森林碳汇量的增长动态,不能客观衡量林产品固碳偿还时间。本论文主要研究内容包括以下方面。第一,界定碳负债理论下“森林-林产品”全生命周期碳动态评估体系。本研究厘清碳负债理论下既有林业碳动态演变分析方法的理论逻辑与数理原理,遵循全生命周期思想框架,将林产品替代减排效应纳入林业碳库生态系统碳评估体系,解决森林与林产品相互独立研究导致的碳流通相互割裂的问题,科学定位每大类林产品利用涉及碳流向产生的时间,并精确界定生物碳排放和封存的动态生命周期清单,解决林产品碳中和评估的时间分布难题,是实现本研究总目标的条件保障。第二,修正拓展了林产品碳减排有效性评估指数。本研究在林产品替代减排有效性指数科学演进的基础上进行逻辑修正与完备,基于国家木材消费的统计数据,将各消费终端木质林产品的独立替代减排指数赋予权重进行加权拟合,构建国家加权替代减排有效性指数模型（Weighted DF Model）,实现林产品替代减排评估的创新性引入,以适用于国家尺度以及代表性地区木材的替代减排贡献评估,解决了本研究的关键技术问题。第三,确定“森林-林产品”碳负债偿还基点。本研究在实现将时间动态纳入林业减排潜力评估方法和体系的目标后,进一步明确衡量林产品实现碳中和时间指标——固碳偿还点（Time to carbon sequestration parity）。在现有假设的基础上补充森林未砍伐情景碳汇收支动态,不同偿还基点的设定与森林-林产品减排项目的目标息息相关,科学设定基准情景并确定“碳负债”偿还基点,准确量化生物碳对气候变化的实质影响,是本研究模型构建拟突破的重点。第四,构建了中国“森林-林产品”碳替代动态评估模型（DFCS Model）。继“森林-林产品”全生命周期碳动态关联体系构建、林产品碳减排有效性评估模型修正、林产品固碳偿还时间基点明确的基础上,本研究构建了中国“森林-林产品”碳替代动态评估模型（Dynamic forest products carbon substitution assessment model,DFCS Model）。从模型假设、模型框架、到模型数理结构三方面实现DFCS Model的构架,分析中国林业产业终端消费市场结构,根据木质林产品市场消费流向进行聚焦,在森林-林产品生命周期碳动态追踪总体框架基础上,阐释子系统数理结构下各自完整的碳动态清单,填补国内在林产品替代减排领域上反映国家整体水平的数据空白,继而精确测度中国林业碳库的净温室气体减排能力及固碳偿还时间。第五,对影响中国林业系统固碳偿还时间的关键因素进行测度与比较,以检验减排效益评估中所涉及到的影响因素的重要性,并对模型假设予以反馈。分析比较不同森林轮伐经营模式、林产品终端消费及替代减排有效性水平、废弃处理方式下目标时间范围内的碳中和固碳偿还时间点与累积碳减排量,为本研究总目标的实现提供闭环保障。本论文主要的研究结论如下。（1）中国林业产业终端消费替代减排有效性评估。中国建筑业终端林产品消费的DF值为3.48 t C/t C,家具业终端林产品消费的DF值为1.36 t C/t C,国家范围内加权拟合替代减排有效性指数2.90 t C/t C,即中国林业产业消费终端每投入使用包含1吨碳的木材替代其他材料使用时可以避免的平均减排量为2.90吨碳;能源替代评估中,木质颗粒燃料与煤炭用于供热、供电时,生命周期排放量均远小于煤炭,表现出显著的减排效果。（2）中国林产品替代减排有效性及固碳偿还时间的实证研究。（1）胶合板碳中和固碳偿还的时间确定。当不考虑林产品替代减排效应时,1m~3胶合板生产使用会在第18年实现碳中和,在低替代减排有效性水平下（DF=1.36）,胶合板实现碳中和提前在第10年实现净减排,在中（DF=2.9）、高（DF=3.48）替代减排有效性水平下,在第0年胶合板便实现了碳中和,100年内累积碳减排量分别为748.64、2373.64、4213.71与4906.72 kg CO2eq;（2）纤维板碳中和固碳偿还的时间确定。在不考虑林产品替代减排效应时会在第16年实现碳中和,低替代减排有效性水平下,提前在第2年就实现了净减排,在中、高替代减排有效性水平下,在第0年胶合板便可以实现净减排,累积碳减排量分别为622.53、2247.53、4087.60与4780.62 kg CO2eq;（3）刨花板碳中和固碳偿还的时间确定。固碳偿还点与胶合板相同,都是18年,在低、中、高三种替代减排有效性水平下,均在第0年实现碳中和,累积碳减排量分别为472.32、2097.32、3937.39与4630.40 kg CO2eq;（4）实证结果对模型假设的反馈。不考虑林产品替代减排效应或低替代减排有效性水平下,胶合板在减少温室气体排放方面的潜力最大,其次是纤维板,刨花板最小,但胶合板实现碳中和需要的时间最长,需要10年以上的固碳偿还期。中、高替代减排有效性水平下,中国木质林产品生产使用致使的“碳负债”均能在当年得到抵偿,实现碳中和。（3）不同情景林产品固碳偿还时间的测度及比较。（1）森林轮伐期情景假设下碳中和时间分析,轮伐期延长,固碳偿还时间点随之缩短,能更快的实现净减排,但林产品减排潜力降低,时间范围内累积碳减排量减少;（2）替代减排有效性情景假设下碳中和时间分析,提高林产品建筑业终端消费比重,尤其是非住宅建筑类的高DF值的细分市场,国家林产品加权替代有效性水平得到提高,在目标时间段内缩短固碳偿还期,并在目标时间范围内增加累积碳减排量;（3）废弃处理情景假设下碳中和时间分析,填埋处理比焚烧减排效果好,考虑废弃林产品额外能源替代效应时,时间范围内累积碳减排量增加,固碳偿还期缩短,提高了林产品生命周期减排效果。本论文的主要贡献包括。（1）对既有碳负债理论的修正与拓展。对碳中性固有假设的修正,为碳负债理论下林产品“碳中性”假设的核算遗误提供来自中国林业部门的论证,从可持续森林经营、最优轮伐期、林产品生命周期分析三方面拓展碳负债理论在林业经济学中的应用;（2）对既有替代减排有效性及固碳偿还基点评估方法学的优化与改进。为关键技术“加权替代减排有效性评估模型”提供直接支撑,建立中国林产品加权替代减排有效性指数,以适用于本国木材替代减排贡献评估,厘清“碳负债-碳偿还”运作逻辑并提出缺陷,针对林产品不同替代减排方式下拓展其固碳偿还基点的运作机理,奠定方法与模型基础。本论文的主要政策建议如下。（1）终端林产品消费碳减排及其生命周期优化。延长中国林产品的使用寿命、增加硬木类等使用寿命较长的林产品比重等,强化林产品生命周期碳储利用;加强林产品生命周期内排放核查与优化,提高林产品的替代减排潜力;增加废弃林产品能源化与回收再利用率,降低排放。（2）森林-林产品产业链市场结构调整。森林-林产品碳库的碳汇效益纳入最优轮伐期评估模型,规划最优轮伐期组合;从长期角度,提高胶合板的比重,增强林产品产业的碳减排潜力;提高林产品建筑业终端消费比重,提高国家林产品加权替代有效性水平,以加快碳中和的实现,增加累积碳减排量。（3）林业产业碳管理机构与技术标准建立。落实林业产业碳库管理机构部署,加快技术标准体系建设并加强林业碳科学技术与政策研究。（4）碳交易市场完善与结构升级。未来碳市场的发展将成为世界主要国家应对气候变化的制度选择和发展潮流,加快中国林业碳市场监管与完善,以激励引导产业转型与结构升级。