国家生态科学数据中心基于CMIP6数据发表未来中国植被、土壤碳储量变化及其影响因素的文章

• ：数据中心
        
• ：2022-10-08

       中国科学院地理科学与资源研究所国家生态科学数据中心何洪林研究组采用第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）中多个地球系统模式的数据，在未来中国植被和土壤碳汇估算方面取得重要成果。该研究比较了中国植被和土壤之间碳储量、碳汇的差异，发现造林对未来碳储量（尤其是植被）的增加具有重大贡献，并估算了植被和土壤总碳汇占中国人为CO₂排放的比例。该研究为在低于2°C的变暖情景下植被和土壤碳对未来环境因素变化的潜在响应提供了依据，也为增强生态系统碳汇和实现碳中和提供了重要的参考价值。这一研究成果于2022年9月发表在环境科学与生态学领域国际主流期刊Environmental Research Letters (IF: 6.947)。

       陆地生态系统每年吸收约31%的人为碳排放，增强生态系统碳汇对于实现净零排放和遏制全球变暖十分重要。植被和土壤碳储量的变化是生态系统碳汇的重要来源，但二者可能存在巨大差异，鲜有研究系统地比较它们固碳能力的差异和影响因素，而这对于了解植被和土壤碳储量对环境因子变化的响应以及准确预测生态系统碳汇具有重要意义。

       因此，基于CMIP6中SSP126情景下的9个地球系统模式（ACCESS-ESM1-5、BCC-CSM2-MR、CanESM5、CESM2-WACCM、CMCC-CM2-SR5、CMCC-ESM2、IPSL-CM6A-LRMPI-ESM1-2-LR、NorESM2-LM）的集合平均数据，研究团队发现中国多年平均的植被碳含量 (29±1 PgC)低于土壤（113±23 PgC），2015-2060年植被和土壤将固定10±1 PgC，集中在两个季风气候区，其中植被的固碳速率是土壤的4.31倍，受增加的森林覆盖率和大气CO₂浓度主导。

       统计结果表明，中国植被与土壤碳汇的总量和比值均呈持续增加的趋势，其中比值从1990–1999年的1.258±0.585增长到2015–2020的2.344±2.227，并将进一步增长到2055–2060年的4.776±2.300，这不仅表明在未来几十年中国陆地生态系统的固碳能力将加强，而且更多比例的碳将固定在植被中。

图1 植被和土壤碳储量的逐年变化（a），植被、土壤碳以及它们比值的空间分布（b-d）和分区统计（e）

图2 环境因素对植被和土壤碳储量变化的影响

       研究团队进一步发现，与SSP245和SSP585情景相比，在SSP126情景下植被和土壤的总碳汇对在2060年中国实现碳中和的贡献最大（53%）；并预测出在政策规划的森林覆盖率下，中国植被和土壤在2060年的总碳汇为0.42 PgC/yr (0.37–0.48 PgC/yr)，大概能抵消同年69% (60%–79%)的CO₂排放。

图3 植被和土壤吸收人为CO₂排放的比例（a），在SSP126情景下和政策规划下的中国森林覆盖率（b），用政策规划的森林覆盖率预测的中国植被和土壤总碳汇（c）

       该研究得到了国家自然科学基金重点项目（42141005）的资助。国家生态科学数据中心何洪林研究员为通讯作者，张梦宇博士为第一作者。

       论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac8fa8