中国气象科学研究院周广胜研究员及其合作者在《科学通报》发表评述文章,围绕碳达峰与
碳中和的国家需求,系统评估了中国森林、灌丛、草原、农田和湿地等主要陆地生态系统碳储量和
碳汇及其对气候变化和人类活动的响应, 指出未来中国陆地生态系统增汇研究需要重视国家重大生态工程增汇潜力及其风险评价 。
碳达峰与碳中和已经成为全球气候治理和生态文明建设的重大需求。中国地处地球环境变化速率最大的季风气候区,幅员辽阔、地形复杂、生态系统类型多样,是气候变化和人类活动干扰的敏感区域。20世纪中叶以来,中国气候、氮沉降、土地利用等均发生了剧烈变化,特别是中国政府规划实施的一系列旨在保护环境和恢复退化生态系统的重大生态工程项目,进一步增强了中国陆地生态系统的碳汇。因此, 厘清中国陆地生态系统碳汇的现状、趋势、潜力与风险,关系到国家履约、高质量发展、生态文明建设和生态环境综合治理 。
基于资源清查法、大气反演法、机器学习法和陆地生态系统模型等对中国森林、灌丛、草原、农田和湿地等生态系统碳汇的大量研究表明,中国主要陆地生态系统是一个巨大的碳汇,且碳汇量总体呈增加趋势。但是,由于评价方法和所用资料有所区别,不同研究给出的陆地生态系统碳汇量值差异较大。
陆地生态系统碳汇受气候变化和人类活动的强烈影响。气候变暖可能导致中国陆地生态系统碳汇总体呈下降趋势,下降程度与温升程度相关;而气候变暖背景下极端干旱事件的增加进一步加剧了陆地生态系统碳汇的下降,但是对不同类型生态系统碳汇的影响不同。放牧作为影响草原生态系统的重要人类活动,不利于碳汇的增加;大气CO2浓度增加引起的施肥效应减小以及大气污染减少引起的大气氮沉降速率下降,均导致陆地生态系统碳汇的下降。
中国政府规划实施的一系列重大生态工程项目不仅增加了森林和草地的面积,而且显著增加了陆地生态系统的碳汇。20世纪70年代以来实施的6个国家重大生态工程项目,即“三北”防护林体系工程、长江和珠江流域防护林体系工程、天然林保护工程、绿色粮食计划工程、京津风沙源治理工程和退耕还草工程,贡献了中国陆地生态系统碳汇的一半以上。因此,国家重大生态工程项目的增汇潜力将为国家碳达峰、碳中和战略的顺利实施提供关键支撑。
未来中国陆地生态系统增汇研究需要重视国家重大生态工程项目的增汇潜力及其气候变化风险评价,重点关注高度空间异质性的区域陆地生态系统碳汇模拟技术和不同气候变化情景下气象资料获取技术的发展,以为中国陆地生态系统增汇的系统管理优化方案提供科学支撑,服务于国家碳达峰、碳中和战略。