調(diào)查樣方1.7萬多個，累計采集各類植物和土壤樣品超過60萬份，歷時五年，為中國“碳賬本”提供重要的本底數(shù)據(jù)。由我國發(fā)起的世界范圍內(nèi)最大野外調(diào)查計劃，4月18日發(fā)布結(jié)果：在2001-2010年期間，陸地生態(tài)系統(tǒng)年均固碳2.01億噸，相當(dāng)于抵消了同期中國化石燃料碳排放量的14.1%!

今天(4月18日)凌晨，美國《國家科學(xué)院院刊》(PNAS)以專輯形式，正式發(fā)表來自中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)“應(yīng)對氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問題”(簡稱“碳專項(xiàng)”)的七篇論文。

全球氣候變化是當(dāng)前人類生存和發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此，2016年11月4日正式生效的《巴黎氣候變化協(xié)定》中明確要求世界各國降低溫室氣體排放，減緩全球升溫速率。

作為負(fù)責(zé)任大國和《巴黎氣候變化協(xié)定》締約方，中國近年來在降低能耗和減少溫室氣體排放方面取得了舉世矚目的成績，但是，也面臨著履行《巴黎氣候變化協(xié)定》中溫室氣體減排或限排的巨大壓力。

作為最先部署的戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)之一，中國科學(xué)院于2011年1月率先啟動了“碳專項(xiàng)”，并設(shè)立了“生態(tài)系統(tǒng)固碳”項(xiàng)目群，旨在摸清中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量及其分布。

科研人員對樣品碳元素含量進(jìn)行測定

在五年的項(xiàng)目執(zhí)行期間，在中國科學(xué)院植物研究所原所長、北京大學(xué)教授方精云院士和中國科學(xué)院地理與資源研究所副所長于貴瑞研究員二位項(xiàng)目首席科學(xué)家的領(lǐng)導(dǎo)下，來自中國科學(xué)院及高校、部委所屬35個研究院所的350多名科研人員，按照專項(xiàng)統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和調(diào)查方法，系統(tǒng)調(diào)查了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)(森林、草地、灌叢、農(nóng)田)碳儲量及其分布，調(diào)查樣方超過1.7萬個、累計采集各類植物和土壤樣品超過60萬份——這是當(dāng)今世界調(diào)查范圍最大的野外調(diào)查項(xiàng)目，為研究中國植被生產(chǎn)力、碳收支以及生物多樣性的宏觀格局提供了大量野外實(shí)測數(shù)據(jù)，也為我國國土資源規(guī)劃、保護(hù)與利用，以及生態(tài)文明建設(shè)和“美麗中國”愿景實(shí)現(xiàn)提供了重要的本底數(shù)據(jù)。

科研人員對樣品進(jìn)行來樣登記

在PNAS的專輯中，七篇研究論文全面、系統(tǒng)地報道了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能特征及其對氣候變化、人類活動的響應(yīng)，量化了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力的強(qiáng)度和空間分布，以及生物多樣性和大尺度養(yǎng)分條件對生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的影響。

專輯提到，中國陸地生態(tài)系統(tǒng)在過去幾十年一直扮演著重要的碳匯角色。例如，在2001-2010年期間，陸地生態(tài)系統(tǒng)年均固碳2.01億噸，相當(dāng)于抵消了同期中國化石燃料碳排放量的14.1%;其中，中國森林生態(tài)系統(tǒng)是固碳主體，貢獻(xiàn)了約80%的固碳量，而農(nóng)田和灌叢生態(tài)系統(tǒng)分別貢獻(xiàn)了12%和8%的固碳量，草地生態(tài)系統(tǒng)的碳收支基本處于平衡狀態(tài)。

該項(xiàng)目首次在國家尺度上通過直接證據(jù)證明人類有效干預(yù)能提高陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力。例如，我國重大生態(tài)工程，如天然林保護(hù)工程、退耕還林工程、退耕還草工程、以及長江和珠江防護(hù)林工程等，以及秸稈還田農(nóng)田管理措施的實(shí)施，分別貢獻(xiàn)了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳總量的36.8%和9.9%。

科研人員對群落植物進(jìn)行分器官取樣

“碳專項(xiàng)”首次在國家尺度上開展了群落層次的植物化學(xué)計量學(xué)研究，驗(yàn)證了生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力與植物養(yǎng)分儲量間的正相關(guān)關(guān)系，揭示了植物氮磷元素的生產(chǎn)效率。

該項(xiàng)目還首次揭示了生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和土壤碳儲量之間的相關(guān)關(guān)系，證實(shí)了增加生物多樣性不僅能提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，而且可以增加土壤的碳儲量。

“這些研究成果證明，中國這么多年來為生態(tài)環(huán)境所做的努力，的確使生態(tài)環(huán)境向好的方向演化。”方精云表示，該成果的發(fā)表彰顯了中國科學(xué)家在碳循環(huán)、全球變化、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域的國際地位，體現(xiàn)了我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的研究從國際跟蹤和并行到領(lǐng)跑的飛躍。

科研人員對土壤進(jìn)行取樣

美國科學(xué)院院士因德爾·維爾瑪認(rèn)為，論文證實(shí)了生態(tài)恢復(fù)工程對中國碳匯的影響方面做出了重要貢獻(xiàn)。另有審稿人認(rèn)為，該研究提供的翔實(shí)、獨(dú)特的數(shù)據(jù)庫將有助于地理學(xué)家、生物地球化學(xué)家、植物生態(tài)學(xué)家等在大尺度范圍上驗(yàn)證一些以往在小尺度上得到的假說。

該研究也為今后中國應(yīng)對氣候變化的國際談判提供了重要支撐，也為人類干預(yù)促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)碳吸收提供了新的見解，為正在經(jīng)歷類似經(jīng)濟(jì)和社會變革的其他國家提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和啟示。