陸地生態系統固碳潛力研究結果多具不確定性

潘鋒

2010年07月20日09:03  來源:《科學時報》

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  全球和區域碳循環及碳收支的動態變化研究已經成為全球變化研究的核心內容之一,這不僅是因為它的微小變化就能導致大氣二氧化碳濃度的明顯波動,從而影響全球氣候的穩定,而且它也與《京都議定書》緊密相關。出席日前在北京舉行的以“陸地生態系統固碳潛力不確定性的科學問題”為主題的第372次香山科學會議的專家指出,我國已成為最大的工業源二氧化碳排放國家之一,闡明中國陸地生態系統在全球碳循環中碳匯、碳源的作用機制是中國科學家的重要責任。

  為履約談判提供科技支撐

  《巴厘島路線圖》對2012年《京都議定書》第一承諾期到期后發展中國家溫室氣體排放所提出的要求,給發展中大國的可持續發展形成了巨大的壓力。“面對履約和外交談判的嚴峻形勢及我國積極應對氣候變化的自主行動,迫切需要掌握天然森林和草地碳積累的自然過程與維持機制,以及未來全球變化影響下的固碳潛力的系統科學知識。”會議執行主席、中科院沈陽應用生態研究所研究員韓興國說。

  韓興國在題為《開展我國陸地生態系統固碳潛力關鍵科學問題討論的必要性》的主題評述報告中,對國際上土壤固碳功能和固碳潛力、氣候變化影響土壤碳截獲的過程與潛力、生態系統管理的土壤碳截獲過程及增碳模式等進行了評述。

  與會專家指出,近年來盡管我國陸續開展了陸地生態系統碳循環的過程與機制研究,但這些研究大都以分散點上研究為主,數據密度明顯不足,且大都以地上部分研究為主﹔具有可比性的,按照一致性的研究方法開展的國家尺度土壤固碳功能及潛力的研究尚屬空白。韓興國認為,目前我國在陸地生態系統土壤碳庫潛力及未來變化情景以及其土壤碳截獲機制方面相對滯后,需要進一步集中力量進行研究,以期實現重點突破,為國家氣候談判以及政治履約提供必要的科學數據支撐。

  研究結果多具不確定性

  盡管已有很多國內外學者對自然生態系統的碳循環過程及其潛力進行了多方面的研究,但多位專家指出,由於不同環境要素及格局的改變所導致的主要生物地球化學過程了解的欠缺,對自然生態系統碳收支的許多物理、化學和生物過程的理解也較少,很多過程的機理及其耦合還不完全清楚,因此,現有研究的結果大都具有很大的不確定性。

  森林和草地土壤碳截獲潛力的計算,是國際履約和碳外交談判的重要內容。但在當前全球陸地碳儲量的估算數字不斷增加的情況下,量化陸地固碳潛力的理論研究還處在醞釀階段。同時,國際上關於生態系統碳固持潛力及其維持機制認識明顯不足,尤其是對土壤系統的關鍵碳過程及其穩定性變化,導致陸地生態系統碳匯潛力的評估結果存在著極大的不確定性。迫切需要深入開展陸地生態系統碳循環機制、關鍵過程等方面的研究,以增強對全球氣候變化和生態系統管理對陸地生態系統固碳潛力及其不確定性的科學認識。

  與會專家指出,全球變化系統是一個不確定的混沌系統,是由全球氣候系統、生態系統和人類社會經濟系統相互作用所構成,具有高度的復雜性、正負反饋作用和多時空尺度,系統的不確定性是必然的。而開展研究的目的則是要從全球變化的不確定性中,找出其中的某些確定性,開展具有普適性的固碳潛力參照系理論研究具有必要性和迫切性﹔且在研究陸地生態系統碳匯功能不確定性時,應該充分考慮未來50年至100年時間尺度上區域氣候模式和全球氣候模式所隱含的大量不確定問題。

  加強森林草地固碳機制研究

  專家認為,森林和草地作為我國陸地生態系統的主體,加強其碳截獲功能在全球變化情景下的變化應是今后研究的重點。在林業措施成為中國自主減少溫室氣體排放的國際承諾目標的背景下,如何科學計量和估算中國森林儲量和碳匯潛力以及動態變化,以及在造林和經營管理過程中土壤碳排放變化規律,是目前林業建設中急需回答的問題﹔同時我國森林土壤碳截獲功能研究中應該重點關注土壤有機碳排放測定的新技術的應用﹔作為未來國家碳外交的戰略資源,應關注與植被自然發展過程聯系的土壤有機碳積累及維持機制的研究,能夠促進我國土壤碳截獲科學的發展。

  針對我國陸地生態系統固碳潛力不確定性,與會專家建議:土壤碳截獲的生物學機制的深入研究,將為模型模擬等提供重要的參數系統,土壤碳過程的不確定性較地上生物量的不確定性更大,是今后研究的重點。我國陸地生態系統固碳的主體是森林和草原,應大力加強自然系統固碳潛力的理論研究。大規模植被建設需要匹配相應的水資源支持,區域植被建設的水、碳平衡及其調控應成為關注的核心問題之一。

(責任編輯:馬麗)
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