我國陸地生態(tài)系統固碳家底首次摸清

　　中國科學(xué)家首次在《美國科學(xué)院院刊》上以專(zhuān)輯形式發(fā)表系列重要成果　　

（圖片來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)）

　　日前，中科院植物所前所長(cháng)、北京大學(xué)教授方精云院士和中科院地理與資源所副所長(cháng)于貴瑞研究員領(lǐng)銜的“應對氣候變化的碳收支認證及相關(guān)問(wèn)題”專(zhuān)項（簡(jiǎn)稱(chēng)“碳專(zhuān)項”）之“生態(tài)系統固碳”項目群團隊，在系統調查了中國陸地生態(tài)系統（森林、草地、灌叢、農田）碳儲量及其分布等基礎上，經(jīng)過(guò)深入挖掘和分析，取得了一系列突破性進(jìn)展。4月17日，研究團隊正式發(fā)布了這一系列原創(chuàng )性重大成果。

　　方精云表示，研究表明中國陸地生態(tài)系統在過(guò)去幾十年一直扮演著(zhù)重要的碳匯角色。其中，中國森林生態(tài)系統是固碳主體，貢獻了約80%的固碳量。同時(shí)，研究還首次在國家尺度上通過(guò)直接證據證明人類(lèi)有效干預能提高陸地生態(tài)系統的固碳能力。

　　系列成果以專(zhuān)輯形式于北京時(shí)間4月18日正式發(fā)表在國際著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）上。這是我國科學(xué)家（也是發(fā)展中國家科學(xué)家）第一次在《美國科學(xué)院院刊》以專(zhuān)輯形式系統、集中地發(fā)表研究成果，凸顯了我國科學(xué)家在全球碳循環(huán)及碳收支研究方面的國際領(lǐng)先地位。

　　減緩二氧化碳濃度升高，利用陸地生態(tài)系統是最為經(jīng)濟可行的途徑

　　以全球變暖為主要特征的全球氣候變化，受到世界各國高度關(guān)注。人類(lèi)使用煤炭、石油、天然氣等化石燃料所導致的以二氧化碳為主的溫室氣體排放被公認為是引起全球變暖的主要原因。為此，2016年11月4日正式生效的《巴黎協(xié)定》中明確要求，世界各國要以“自主貢獻”的方式參與全球應對氣候變化行動(dòng)來(lái)降低溫室氣體排放，減緩全球升溫速率。

　　據介紹，目前減緩二氧化碳濃度升高主要有兩種途徑，一是人為節能減排；二是調節自然生態(tài)系統固碳。方精云說(shuō)：“陸地生態(tài)系統通過(guò)植被的光合作用吸收大氣中的大量二氧化碳。利用陸地生態(tài)系統固碳，是減緩大氣二氧化碳濃度升高最為經(jīng)濟可行和環(huán)境友好的途徑。因此，如何提高陸地生態(tài)系統碳儲量和固碳能力，既是全球變化研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，也是國際社會(huì )廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。”

　　2011年，中國科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了“碳專(zhuān)項”。該專(zhuān)項的一個(gè)核心內容就是深入研究中國陸地生態(tài)系統碳收支特征、時(shí)空分布規律以及國家政策的固碳效應，這既符合《巴黎協(xié)定》要求，又能緩解中國能源消耗和溫室氣體排放量持續增加的趨勢難以逆轉的壓力，為我國經(jīng)濟轉型發(fā)展、國際氣候談判提供科學(xué)支撐。

　　在5年的項目執行期間，來(lái)自中科院及高校、部委所屬35個(gè)研究院所的350多名科研人員，系統調查了中國陸地生態(tài)系統碳儲量及其分布，調查樣方1.7萬(wàn)多個(gè)、累計采集各類(lèi)植物和土壤樣品超過(guò)60萬(wàn)份。方精云說(shuō)：“我們對所有采集數據，統一匯交整理、統一控制數據質(zhì)量、統一進(jìn)行數據挖掘，從多個(gè)層面系統深入地分析了中國陸地生態(tài)系統碳源匯特征、驅動(dòng)因素以及相應的生態(tài)系統功能，最終取得了一系列重大成果。”

　　在國家尺度上證明人類(lèi)有效干預能提高陸地生態(tài)系統固碳能力

　　PNAS以專(zhuān)輯形式，共發(fā)表了項目群的7篇研究論文，全面、系統地報道了中國陸地生態(tài)系統結構和功能特征及其對氣候變化、人類(lèi)活動(dòng)的響應，量化了中國陸地生態(tài)系統固碳能力的強度和空間分布，以及生物多樣性和大尺度養分條件對生態(tài)系統生產(chǎn)力的影響。

　　其中，代表性的研究成果有四項：

　　一、中國陸地生態(tài)系統在過(guò)去幾十年一直扮演著(zhù)重要的碳匯角色。例如，在2001—2010年期間，陸地生態(tài)系統年均固碳2.01億噸，相當于抵消了同期中國化石燃料碳排放量的14.1%；其中，森林生態(tài)系統是固碳主體，貢獻了約80%的固碳量，而農田和灌叢生態(tài)系統分別貢獻了12%和8%的固碳量，草地生態(tài)系統的碳收支基本處于平衡狀態(tài)。

　　二、首次在國家尺度上通過(guò)直接證據證明人類(lèi)有效干預能提高陸地生態(tài)系統的固碳能力。例如，包括天然林保護工程、退耕還林工程、退耕還草工程、長(cháng)江和珠江防護林工程等在內的我國重大生態(tài)工程和秸稈還田農田管理措施的實(shí)施，分別貢獻了中國陸地生態(tài)系統固碳總量的36.8%（7.4千萬(wàn)噸）和9.9%（2.0千萬(wàn)噸）。

　　三、首次在國家尺度上開(kāi)展了群落層次的植物化學(xué)計量學(xué)研究，驗證了生態(tài)系統生產(chǎn)力與植物養分儲量間的正相關(guān)關(guān)系，揭示了植物氮磷元素的生產(chǎn)效率。

　　四、首次揭示了生物多樣性與生態(tài)系統生產(chǎn)力和土壤碳儲量之間的相關(guān)關(guān)系，證實(shí)了增加生物多樣性不僅能提高生態(tài)系統的生產(chǎn)力，而且可以增加土壤的碳儲量。

　　此外，研究還揭示，中國陸地生態(tài)系統碳密度低于同等氣候條件下的其他地區，依然有很大的固碳潛力。

　　為我國生態(tài)文明建設提供了重要的本底數據

　　PNAS是國際最權威的學(xué)術(shù)刊物之一，在資源和生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，其影響力與英國的《自然》和美國的《科學(xué)》齊名。在這個(gè)刊物上以專(zhuān)輯形式，全面、系統地發(fā)表研究成果，不僅是中國首次，在亞洲也是首次。該成果的發(fā)表彰顯了中國科學(xué)家在碳循環(huán)、全球變化、生態(tài)系統生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域的國際地位，體現了中國科學(xué)家在該領(lǐng)域的研究從國際跟蹤和并行到領(lǐng)跑的飛躍。

　　在全球氣候變化的國際談判中，誰(shuí)掌握了科學(xué)數據，誰(shuí)就掌握了談判的主動(dòng)權。該系列研究成果的發(fā)布，不僅準確地評估了我國陸地生態(tài)系統固碳能力，為生態(tài)系統固碳能力測算這一科學(xué)難題提供了解決方法，更為國家決策和國際談判提供了扎實(shí)的科學(xué)依據。

　　在幾年的研究當中，科學(xué)家們發(fā)現，中國碳排放長(cháng)期以來(lái)被高估了，而生態(tài)系統的固碳能力則被低估了。“碳專(zhuān)項”的此次調查研究就是為了搞清楚中國碳收支的“家底”。

　　中國科學(xué)院副院長(cháng)丁仲禮說(shuō)：“從某種程度上來(lái)講，碳排放權就等于發(fā)展權。中國是一個(gè)負責任的大國，但中國也要維護自己的發(fā)展權，中國人民有追求更美好生活的權利。在國際談判的博弈中，我們要用科學(xué)數據來(lái)說(shuō)話(huà)。”

　　此外，該項成果為人類(lèi)干預促進(jìn)生態(tài)系統碳吸收提供了新的見(jiàn)解，為正在經(jīng)歷類(lèi)似經(jīng)濟和社會(huì )變革的其他國家提供了有益的經(jīng)驗和啟示。

　　美國科學(xué)院院士因德?tīng)?middot;M·維爾馬評價(jià)說(shuō)：“該研究非常重要，通過(guò)實(shí)例證明了生態(tài)恢復工程在減緩全球氣候變暖過(guò)程中可以扮演重要的角色。”

　　項目群系統規范調查了1.7萬(wàn)多個(gè)樣方，是繼國際生物圈計劃之后，當今世界范圍內最大的野外調查計劃。方精云說(shuō)：“這為研究中國植被生產(chǎn)力、碳收支以及生物多樣性的宏觀(guān)格局提供了大量野外實(shí)測數據，也為我國國土資源規劃、保護與利用，以及生態(tài)文明建設和‘美麗中國’愿景實(shí)現提供了重要的本底數據。”（記者 吳月輝）

　　轉自：人民日報

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