中国陆地生态系统碳储量及固速率研究获进展

深蓝色的畅想

随着中国经济的高速发展与能源消耗量（特别是化石燃料）的急速增加，自2006年以来中国已成为全球CO2排放量最大的国家。因此，如何科学地评估中国陆地生态系统固碳现状与速率受到公众和政府的高度关注。

在过去几年中，中国科学院地理科学与资源研究所于贵瑞研究团队通过对野外调查和1980s—2010s期间历史文献数据的整合，构建了中国植被和土壤碳数据库（包括森林、灌丛、草地、农田和湿地等主要生态系统类型）；在对生态系统碳储量评估方法论进行探讨的基础上，对中国陆地生态系统碳储量、中国森林和草地生态系统固碳速率和潜力进行了评估。

该团队首先研究了生态系统碳储量评估方法，包括碳储量评估中的关键参数优化方法、统计尺度对评估结果的影响、主要类型生态系统土壤碳氮磷垂直分布特征函数、土壤容重缺失时的最优土壤容重传递函数选择等。在上述方法论研究基础上，系统估算得到中国陆地生态系统碳储量。

通过1980s和2000s两期碳储量数据的对比分析，发现森林生态系统是中国陆地生态系统碳库的主体，发挥着明显的碳汇功能，特别是亚洲季风区域森林生态系统是一个长期被忽视的全球碳汇功能区；而中国草地生态系统的碳储量变化不大，呈现为碳中性或微弱的碳源状态。在此基础上，利用“科学院碳专项：生态系统固碳现状、速率、机制和潜力项目”的野外调查数据，结合大量野外观测和实验数据以及三种气候模式（RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5），自主发展了森林生态系统碳固持潜力的评估模型（FCS model）。该模型可以为各地区的人工林或天然林固碳速率评估提供科学的、快速的计算工具。基于FCS模型评估中国森林生态系统固碳潜力的结果表明，在维持中国现有森林面积不变且不考虑人为扰动情景下，2010—2050年森林植被自然生长的固碳潜力约为14.95 Pg C；其中落叶阔叶林的固碳潜力最大，而落叶针叶林的固碳潜力最小。如果进一步考虑自然灾害或人为干扰等因素，其实际固碳速率应明显低于该估算值，考虑自然灾害、人为干扰、森林凋亡等因素的影响后森林的实际固碳潜力约为无干扰状态固碳潜力的55%~60%。当前中国森林的平均林龄30~40年，在维持现有森林面积不变的情况下，中国森林植被最快的固碳速度将出现在2020~2025年左右。