中国林科院森环森保所在中国陆地碳汇评估上取得重要进展

近日，中国林科院森环森保所和南京信息工程大学等国内外合作研究团队在国际学术期刊《Nature Communications》发表了题为““Forest expansion dominates China’s land carbon sink since 1980”的重要学术成果：在广泛查阅历史资料数据的基础上，发现联合国粮农组织（FAO）的土地利用和覆盖变化（LUCC）数据集在中国区域有较大偏差，这导致对中国区域碳排放的高估，本研究通过重新构建中国1900年以来的土地利用数据集，并采用动态陆地生态系统模型（DLEM）对中国历史碳收支进行了重新模拟评估，更正了中国LUCC和碳收支模拟评估中存在的偏差。
全球碳排放约102亿吨碳/年（~374亿吨二氧化碳/年），是气候变化的最主要的成因。在全球碳收支评估中，LUCC数据集是最关键的基础数据之一。LUCC数据的准确性决定了区域碳收支评估结果的可靠性。在极端情况下，采用不同的LUCC数据进行区域评估，结果可能截然相反（碳汇vs碳源）。当前对全球和国家尺度碳收支评估中，多采用FAO的LUCC数据集。但对中国而言，FAO的农田面积数据来源于中国农业年鉴资料，早期年鉴数据由于地方政策、统计方法和调查技术的原因，往往会低估了该时期农田面积。近期应用遥感等新技术将早期未能计入的农田逐步纳入统计，可能会造成逐年统计年鉴中我国农田面积不断扩张的假象。该农田面积扩张信号又传递至其它陆地生态系统类型的面积变化，导致我国近期森林面积数据偏离实际情况，最终影响我国陆地生态系统碳收支评估的准确性。
研究团队采用重新构建的LUCC数据集进行碳收支模拟，发现中国陆地生态系统总碳储量在1900-1980年期间下降了69亿吨，但是1980年-2019年上升了89亿吨。与1900年相比，1980年以来中国陆地生态系统碳储量的恢复不仅抵消了前期的碳排放，还额外增加了约20亿吨的碳储量（见图1）。该研究不但重新构建了LUCC数据集对FAO数据偏差进行了更正，而且还采用动态陆地生态系统模型（DLEM）准确地模拟了我国陆地生态系统碳收支状况，并量化了LUCC对我国陆地生态系统碳收支的影响（图2）。研究结果表明，1980-2019年我国陆地生态系统碳汇（~2.3亿吨碳/年）的最主要贡献来自于造林和森林恢复（贡献约为44%），凸显了我国近40多年来林业生态工程建设所取得的瞩目成就以及森林在减缓全球气候变化方面发挥的重要作用。
本研究获得国家十四五重点研发项目、国家自然科学基金项目、南京信息工程大学人才启动项目和江苏省高校自然科学研究基金等项目资助。南京信息工程大学余振教授为本文的第一作者，中国林业科学研究院刘世荣研究员和南京信息工程大学周国逸教授为本文的共同通讯作者。
文章信息：Yu Z., Ciais P., Piao S., Houghton R. A., Lu C., Tian H., Agathokleous E., Kattel G., Sitch S., Goll D., Yue X., Walker A., Friedlingstein P., Jain A, Liu S. & Zhou G. (2022). Forest expansion dominates China’s land carbon sink since 1980. Nature Communications, 13(1), 1-12.
图片说明;
上图:1900年以来中国陆地碳储量变化（图a-c分别为植被碳、土壤有机碳和总碳储量；黑色为本研究模拟结果，MsTMIP和TRENDY是基于FAO衍生数据的模拟结果）
下图:1980-2019年土地利用和覆盖变化（LUCC）对中国陆地生态系统碳储量的影响（图a-c分别为本研究模拟结果、MsTMIP模拟结果和TRENDY模拟结果；黄色和绿色柱状图分别表示土壤有机碳和植被碳的变化，其中负值为碳汇，正值为碳源）
牛保亮 中国林科院森环森保所 2022-10-09

关键词 碳汇  碳储量  陆地碳汇  碳排放  碳汇评估  图片