国家生态科学数据中心在国家重点生态功能区生态系统碳汇估算及其影响因素分析方面获新进展
- ：NESDC
- ：2024-07-24
陆地生态系统具有重要碳汇功能，约抵消33%碳排放。近几十年来呈现出增加的趋势。生态恢复工程引起的生态用地（森林、草地）增加（IEL）已被证明能够有效地增加碳汇。然而，对于IEL引起的碳汇强度的空间分异机制认识不足，这对于准确预测生态系统碳汇和实现碳中和至关重要。
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自主研发的生态过程模型（CEVSA-ES），系统地评估了国家重点生态功能区IEL和全球变化因子（气候变化、大气CO2浓度上升和氮沉降变化）对生态系统碳汇的影响，揭示了IEL引起的碳汇强度在空间上受环境条件调节的机制。这一研究成果于2024年7月发表在环境科学与生态学领域国际主流期刊Journal of Environmental Management (IF: 8.0)。
研究结果表明：2001-2021年国家重点生态功能区的平均碳汇为346.5 Tg C/yr，占全国总量的34.5%，主要集中在林、草地中；研究期间碳汇呈现增加趋势，增量为42.6 Tg C/yr，在东南部功能区的增速最快。
图1 2001-2021年国家重点生态功能区生态系统碳汇的大小和趋势
土地利用变化（LUCC）对增汇的总贡献为30%（13.22 Tg C/yr）。与草原退化、森林砍伐和其他LUCC的较小影响相比，IEL（森林、草地增加）具有重大的影响（14.8 Tg C/yr），贡献了33.5%，仅次于CO2（29.32 Tg C/yr）。森林增加的碳汇强度大于草地，但森林增加的面积少，导致LUCC影响低于CO2施肥效应，但也远高于气候变化和氮沉降。并且，在土地利用变化区，IEL的影响略高于全球变化因子的总影响。因此，生态用地增加和大气CO2上升主导了近20年国家重点生态功能区的增汇。
图2 土地利用变化和全球变化因子对生态系统碳汇的影响
研究团队进一步发现，IEL引起的碳汇强度与CO2和氮沉降变化的影响显著正相关，且均随降水、氮沉降梯度的增加而增加，在高降水和氮沉降的东南部，IEL引起的碳汇强度最大。此外，IEL的增汇效应被暖干化等不利的气候变化抵消了部分。
图3 生态用地增加引起的碳汇强度与降水、氮沉降梯度和森林类型的关系
该研究得到了国家重点研发计划（2021YFF0703900）和国家自然科学基金重点项目（31988102、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，中国科学院地理资源所博士后张梦宇为第一作者。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479724018929