中国陆地生态系统碳收支

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1、中国基础科学·研究进展中国陆地生态系统碳收支◆朴世龙方精云黄耀1．北京大学城市与环境学院，北京100871；2．中国科学院大气物理研究所，北京100029摘要中国是全球CO2排放总量最大的国的碳通量才在数量上达到全球碳循环主要碳通量的规模。最近100年以来，化石燃料的燃烧以及土地家之一，因此中国陆地生态系统的碳收支平利用方式的改变等人类活动使得大气中温室气体，衡受到科学界和国际社会的普遍关注。本项特别是CO气体含量剧增。研究表明，目前大气中研究利用3种相互独立的方法，即地面清查结CO浓度增加的速率高于过去42万年前任何时候的合遥感数据、生物地

2、球化学模型和大气反演CO浓度增加速率，其浓度达到过去100万年间从未模型，定量描述了中国的碳收支及其变化机有过的水平u。理。上述3种方法得出的结果十分相近，对中20世纪末期，人类活动所导致的大气CO浓度上升所带来的后果得到了广泛的认识。根据第四次国碳汇大小的估计在0．19-’o．24PgC／yr之政府间气候变化专门委员会(IPCC)的评估(IPCC间。这表明中国的陆地生态系统在20世纪2007)，在过去的100年间全球地表温度平均上升了8O．_9O年代吸收了我国同期化石燃料碳排放0．6-~-0．2~C，最近10年是1860年以来全球平均温度的

3、28％一37％。同时，中国陆地生态系统碳最高的10年，气温增加速率比任何时候都高；在20汇的空间分布并不均匀，主要位于中国南部。世纪，北半球中高纬地区的降水每10年增加了0．5％一l％，且其大部分发生在秋季和冬季。全球研究显示，我国人工林的增加、区域气候变化气候变暖与人类活动导致的大气中温室气体含量的以及植被恢复尤其是灌丛的恢复是我国陆地大幅度上升密切相关。如果我们不能有效地控制人生态系统碳储量增加的主要原因。类活动所导致的温室气体排放，全球气温到21世纪关键词：陆地生态系统碳循环碳汇气候变化末可能增加2—6℃。如何制定减缓大气中CO：浓度中

4、图分类号：P59文献标识码：A上升的策略，保证地球这一生命支持系统朝着有利文章编号：1009．2412(2010)02-0020-03于人类生存与持续发展的方向发展，已经成为科学DOI：10．3639／i．issn．1009—2412．2010．02．006界面临的一个最大挑战。这需要我们不断提高对全球碳循环和全球气候变化的相互作用机制以及过程的认识。全球碳循环也因此成为国际学术界关注的生物地球化学循环指元素的各种化合物在生物研究热点和学术前沿。圈、水圈、大气圈和岩石圈(包括土壤圈)各圈层之间全球碳循环中，陆地生态系统碳循环及碳收支的迁移和转

5、化，是全球变化研究的核心内容。碳循的动态变化研究之所以成为研究的核心内容之一，环是地球上最大的物质和能量循环，它通过植被的是因为它不仅是陆地生态系统对全球气候变化响应作用，将大气中的CO固定为有机物质，将太阳能固的综合表现，而且它在全球碳平衡中扮演着重要作定成化学能，成为今天人类生产和生活的最基本的用，它的微小变化就能导致大气CO：浓度的明显波物质和能量来源。人类介入全球碳循环已有几千年动，从而进一步影响全球气候的稳定。最近的研究的历史，但直至19世纪的工业革命，人类活动引起表明，2000-2007年间大气中CO2浓度上升量只相收稿Lq期：2

6、010—1—11修回日期：2010-4—12当于这期间人类活动(主要是化石燃料燃烧和热带联系作者：朴世龙，教授，北京大学地表过程分析与模拟教育部重点林破坏)所致CO：释放量的45％，其剩余部分被陆地实验室，slpiao@pku．edu．cn。生态系统和海洋所吸收，分别占30％和25％。然研究资助：200737，90711002，30721140306，KZCX1一SW-01—13。而，陆地生物圈是由无数个各类生态系统组成的巨该研究入选2009年度中国基础研究十大新闻。大而极其复杂的系统，因此要确定上述陆地生态系2O1O·2·0NnoBasle

7、Seloneo20中国基础科学·研究进展统碳汇(carbonsink)分布的具体位置是非常困难的。过去30年的森林资源清查资料、大气CO浓度观测来自地面植被观测、大气CO浓度监测、卫星遥感信数据、遥感数据以及气象数据，借助遥感、GIS和数据息、生态和大气模型的模拟等方面的研究均得出一耦合(dataassimilation)等新技术，并结合大气反演模个比较一致的结论：在过去的20年里，北半球中高型(atmosphericinversemode1)和基于过程的生态系纬度的陆地生态系统是一个巨大的碳汇，固定了大统碳循环模型，试图综合研究中国陆地生态

8、系统碳部分全球碳循环中“去向不明”的CO。尽管如汇／源的时空格局及其历史演变过程；探讨形成中国此，科学家对各个国家和地区碳平衡的大小仍存在陆地生态系统碳功能时空格局