土地利用變化對區域陸地碳儲量的影響研究綜述

唐 睿， 彭開麗，2

(1.華中農業大學公共管理學院，湖北武漢 430070； 2.湖北農村發展研究中心，湖北武漢 430070)

土地利用變化使得地球原有的土地覆被格局、生態系統結構、過程和功能都發生改變，影響著生態系統的物質循環和能量流動，且影響范圍廣、強度大，在其變化過程中，往往伴隨著大量的碳交換，從而導致溫室氣體的增加，土地利用變化是陸地生態系統碳循環最直接的人為驅動因素之一[1]。各項研究表明，土地利用變化對大氣中CO2的濃度急劇增加的影響僅次于化石能源燃燒，已成為第二大溫室氣體排放源[2]。而且，因土地利用變化所帶來的碳排放量在我國、亞熱帶、熱帶甚至全球范圍內都占有很大的比重[3-6]。因此土地利用變化對于陸地碳儲量的影響這一問題受關注的程度越來越高，逐步成為一個研究熱點。

對于土地利用變化碳效應的研究已經從多個層面展開，其中多位學者研究了全球歷史不同時期土地利用變化對陸地碳循環的影響[7-9]。另有學者從國家及地方層面進行研究，涉及到美國[10-11]、亞馬孫地區[12]、亞洲東南部[4]、印度[13]、中國[14]等國家。

本文全面綜述了近些年來學者們對陸地生態系統碳儲量的研究，各種土地利用變化的影響，主要包括農用地內部轉變及農用地非農用地間的轉變，以及學術界用于研究此問題較為普遍的研究方法，評述了土地利用變化過程中陸地碳儲量相關問題的研究進展，以期為科學評價土地利用變化對陸地碳儲量的影響提供參考依據。

1 陸地生態系統碳儲量研究

生態系統碳儲量由植被碳和土壤碳構成，但由于時間空間等各項因素，陸地碳儲量也有所不同。高艷妮等經過系統的分析發現，中國陸地生態系統凈生產力平均為(2.828±0.827) Pg C/年，在未來氣候情境下，中國陸地生態系統凈生產力總體上可能呈現出先增加后減小的趨勢[15]。土地利用變化通過影響植被碳和土壤碳的固定、排放，從而引起陸地生態系統碳儲量的改變。

筆者綜合大量文獻資料，從土壤碳和植被碳2個方面對陸地生態系統碳儲量進行綜述。

1.1 土壤碳儲量

土壤具有存儲碳的能力，充當了碳匯的角色，全球約有 1 576 Pg 的碳存儲在土壤中，土壤中的碳含量約是地上生物量的3倍，是大氣中碳含量的2倍[7，16]。目前世界碳損失嚴重，而由于世界農業以及土壤退化造成的碳損失占全球歷史碳損失(42億～78億t)的50%～66%[8]。因此土壤碳含量對于陸地系統碳含量影響較大。

土地利用變化是改變土壤有機碳含量的原因之一，但土地利用變化對于土壤碳庫的影響較為復雜，土地利用變化到底能成為土壤碳庫的碳匯還是碳源，目前眾多學者還沒有統一的說法。研究表明，耕地轉林地、草地；草地轉林地；建設用地轉耕地、草地、林地；水域的轉出以及未利用地的轉出等能夠增加土壤碳儲量，即為碳匯，但到21世紀末，由于天然林轉坡耕地及其他土地利用變化、持續耕作土壤及一系列人類活動等原因，我國農田土壤有機碳庫含量較1980年會下降10%左右，但如果及時采取灌溉農田等有效措施，農田土壤有機碳降低的現象會得以抑制，甚至提高[17-20]。

土壤碳含量的分布因為地域的差異也有所不同，土地利用變化是導致碳儲量分布具有區域性特征的主要原因。裴志永等采用遙感數據結合CASA模型，根據野外試驗數據得到的經驗關系估算出青藏高原高寒草原生態系統區域上的土壤碳排放在區域上呈現出明顯的由東南向西北遞減的趨勢[21]。目前對于土壤碳含量變化的研究多集中于某一時刻不同土地利用類型之間的比較分析[18，22-23]，而時間維度上，對于不同時刻同一地區土地利用類型轉換后的土壤碳效應差異研究還應當繼續深入[24-25]。

1.2 植被碳儲量

人類生活衣食住行的各個方面很大一部分都來自于植物生產力，植物通過光合作用將太陽能固定并轉化為植物生物量。凈初級生產力(簡稱NPP)通俗而言就是從植物由于光合作用所產生的有機質總量中扣除自養呼吸后剩余的部分，是地表碳循環的重要組成部分。它反映了植被自身的生產能力，可以作為評定生態系統碳源碳匯的標準。

對于NPP的研究，國內學者主要通過收集遙感資料，利用各類模型，估算了不同植被類型的NPP，并對其時間空間特征，以及NPP對氣候變化的響應做了大量的研究(表1)。但由于所研究的區域、時間段的選取，數據的收集，模型的選擇等有所不同，不同的研究結果間也存在著差異[6，26]。

根據眾多學者的研究，影響NPP大小的主要因素大致可以分為自然因素和人為因素，自然因素主要有降水、輻射和溫度。多數學者認為，驅動NPP數值變化的主要因素是降水，呈現出較為顯著的相關性，但溫度可以起到輔助作用，只是其顯著性沒有降水大[27-28]。Ren等敏感性試驗結果表明，氣候變化是控制森林NPP時空變化的主導因素[29]。但由于區域、季節以及植被覆蓋類型的不同，NPP的大小是不同的。國內學者們運用不同的模型，分析了東北三省[30-31]、陜北黃土高原[32]、西藏青藏高原[21]、南方丘陵區[33]不同植被覆蓋類型下植被NPP的大小。高艷妮等通過總結遙感模型對陸地生態系統NPP的模擬結果得到，不同植被類型的單位面積NPP總體表現為常綠闊葉林顯著高于其他植被類型，但不同研究結果間變化范圍較大[15]。

還有部分學者認為，不僅僅由于上述自然因素導致NPP的改變，一些人為因素，包括土地利用類型以及管理方式的轉變也會造成植被NPP的變化。高志強等運用GLO-PEM模型研究發現，在中國北方土地利用發生變化的區域，由于土地利用變化所引起的對于植被NPP的影響約占97%[34]。謝寶妮等提出了對于區域而言，由退耕還林還草而引起的土地利用覆被變化是退耕區NPP增加的主要因素；干旱的緩解則是青海內蒙等地NPP增加的主要因素[35]。張興榆等認為近25年來，環太湖地區陸地生態系統中植被儲碳能力逐步減弱，主要原因就是由于碳密度較高的林地大量轉移為碳密度較低的耕地、草地[36]。王淵剛等認為1962—1976年間瑪納斯河流域大面積林地開墾，新增較多耕地，所以植被碳增加；1976—1999年由于不合理的耕作或灌溉措施，大面積耕地棄耕為荒漠，植被碳儲量少量減少；1999—2008年由于滴灌技術大規模推廣，收復了大量的棄耕地，土地利用范圍擴張，中部平原區綠洲逐漸連片，棄耕現象得以緩解，所以年植被碳儲量小幅增加[37]。

表1 我國部分區域對于植被碳儲量的研究

2 土地利用變化對陸地碳儲量的影響機制

土地利用變化的區域是陸地碳儲量變化的熱點區域，土地利用變化對陸地生態系統碳儲量的影響主要體現在以下2種方式：一是農用地內部轉變，本文主要介紹耕地、林地及草地間的相互轉換，二是農用地與非農用地間的相互轉變。土地利用變化對陸地生態系統碳儲量的影響機制如圖1所示，在土地利用變化的過程中，伴隨著自然條件以及人類活動，會使得土壤中的碳發生變化，而隨著植物的生長，土壤中的碳可以很好地被固定在植物體內，隨著時間的流失，植物凋謝死亡，其體內的碳又重新回到土壤中，因此本文主要從植被碳和土壤碳2個方面來介紹土地利用變化對陸地碳儲量的影響。

2.1 農用地內部轉變

2.1.1 林地的轉變 森林是全球碳含量的重要影響因素，它大致包含了陸地碳儲量中地上部分的80%，以及地下部分的40%[38-40]。6%～17%的人類二氧化碳的排放是由于熱帶地區森林的砍伐及退化造成的，因此，國際上很多工業國家都撥出部分資金用于減少森林砍伐[41]。

林地變動的驅動因素在不同的地區也有著不同的重要性，一般來說，大部分的農村人口采用的是不可持續的耕作方式，從而造成了日益增長的農地需求[42-43]。為了增加工業用材或者薪材而砍伐森林，為了增加耕地、草地等的面積而毀林，為了增加城鎮化建設而占用林地，以及不恰當的管理方法等也都是造成林地發生改變的原因。特別是在社會經濟發展迅速，城鎮化進程加快，以及人口壓力劇增的背景下，糧食需求的壓力不得不使我們進一步擴大耕地及草地面積。

林地的轉變是碳儲量損失最重要的原因。1983—1990年期間，在全球范圍內，林地轉為農田以及草地占總的土地利用變化面積的45%，但是其所帶來的碳儲量變化占總的土地利用變化造成的碳儲量變化的2/3和3/4，由此可見，相對于其他土地利用類型而言，林地的碳儲量相當的高。所以林地的變動將會對陸地生態系統的碳儲量造成相當大的影響。在北美以及歐洲，碳損失較為明顯，主要就是因為大量的農地占用了林地[3]。

2.1.2 草地的轉變 我國的草地資源相當豐富，總面積將近4億hm2，占全國土地總面積的40%，是耕地面積的3倍。其中最著名的四大草原分別是內蒙古呼倫貝爾大草原、內蒙古錫林郭勒大草原、新疆伊犁草原、西藏那曲高寒草原。

近些年來，國內外生態學家及土壤學家對森林碳儲量的研究較為頻繁，不同地區、不同時間、不同類型的森林碳儲量，以及土地利用變化對森林碳儲量的影響都得到了廣泛的關注，但是對于草地生態系統碳儲量的研究卻顯得關注不夠，有關土地利用變化對草原碳儲量的研究更為稀缺。

康文星等利用洞庭湖濕地苔草地改造成林地后，土壤有機碳儲量在造林前5年損失率較高，為11.29%，造林后的第6～8年內，土壤有機碳損失的速率下降，特別是在40～100 cm 的土層內已經出現了凈積累，主要原因是隨著樹木的增長，落葉量增加，從而使得土壤碳含量增加[43]。周濤等發現草地轉換為耕地后，土壤的平均有機碳儲量減少了 3.5 kg/m3，通過評估土壤碳對于溫度的敏感性，得出在全球變暖的趨勢下，退耕還林還草政策使得植物能夠將更多的碳固定在土壤中[14]。

2.1.3 耕地的轉變 耕地的轉化對陸地生態系統碳儲量也有著舉足輕重的影響。姜群鷗等研究發現黃淮平原地區耕地的轉移對于植被碳儲量的影響，估算得到1988—2000年間，耕地的轉移導致研究區域植被碳儲量減少了0.24%，其中，最主要的因素是耕地轉為建設用地[45]。

目前，有眾多學者就退耕還林還草政策對于土壤、植被碳儲量的影響進行了深入的研究。他們多采用空間代替時間的方法，研究不同演替年限、不同土壤深度、植被不同部位中的碳儲量變化情況[46-48]。我國黃土丘陵區作為生態環境多次遭受破壞，水土流失較為嚴重的區域，眾多學者對其固碳能力進行了多次評估。劉迎春等對黃土丘陵區實施退耕還林政策后固碳潛力進行了評估，研究發現隨造林時間的延長，植被碳儲量呈逐年遞增的趨勢，而土壤碳儲量則呈現為先減少后增加[49]，這與Goulden等的研究結果[50]相似。申家朋等采用實地采樣等方法，對黃土丘陵區退耕還林后的刺槐人工林進行研究，發現土壤碳儲量受坡向及退耕年限影響較為顯著[47]。

2.2 農用地向非農用地轉變

隨著城鎮化工業化腳步的加快，建設用地占用農用地的現象越加明顯。1990年起，森林砍伐率逐年降低，但是城市擴張在過去30年間大步增長。建設用地占用農用地意味著：一方面，在農用地轉變為建設用地過程中，植被大量減少，降低了生態系統的碳存量。另一方面，在土地利用的碳排放中，建設用地碳排放總量和強度最大，是其他用地類型碳排放強度的幾十倍甚至上百倍[51-52]。據Seto等[9]估計，2000—2030年泛熱帶地區由于城市建設用地擴張造成陸地地上部分的碳儲量將損失1.38 Pg C[9]。

隨著全球氣候變化的深入研究，城市土壤碳庫及其變化也備受關注，但是相對于其他陸地生態系統，城市土壤碳庫的研究還是較少。綜合碳密度以及熱帶區域的森林轉為建設用地的轉換概率(75%～100%)來看，美洲和非洲在2030年的碳損失總量最多，分別為0.5、0.49 Pg C[9]。Pouyat等對美國巴爾摩縣的30個開發項目的地形變化進行分析，估算出 2 600 m2的建設活動會對2.7×104kg C有所干擾[53]。對于國內而言，Tao等計算出常州市城市中心的陸地碳儲量僅為0.11～0.32 Tg C，遠低于城市邊緣區域(2.41～7.50 Tg C)[14]。

3 土地利用變化碳效應的研究方法

3.1 遙感模型

3.1.1 InVEST模型 InVEST模型由美國斯坦福大學世界自然基金會與大自然保護協會于2007年聯合開發。基于GIS平臺可以將生態系統服務功能以地圖的形式表示出來，是該模型最突出的特點所在。模型中碳儲量版塊可以對陸地上某一區域某一時段內的碳儲量及其價值進行評估，該模型以土地利用類型為評估單元，利用區域土地利用/覆被信息、各碳庫碳密度數據，通過柵格疊加計算生成不同土地利用類型上的生態系統碳儲量，得到區域碳儲量的空間分布。

運用InVEST模型，研究土地利用變化與區域碳儲量之間的相互關系，這一問題在近年來受到了眾多學者的探索。大多學者從時間、空間兩方面對區域碳儲量進行了一系列的動態研究[54-55]。Polasky等使用InVEST模型來量化1992—2001年明尼蘇達土地利用變化對土地所有者的回報[56]。榮月靜等利用InVEST模型分析了2000—2010年間太湖地區土地利用變化對于碳儲量的影響，由于濕地林地轉為建設用地導致土壤碳儲量減少了1 375.66萬t[57]。郜紅娟等利用InVEST模型探索了貴州省烏江流域碳儲量的空間結構特征，發現2000—2010年期間，烏江北部、東南部碳儲量較高，南部及東北部較低；隨時間遷移，除南部及中部地區碳儲量有所降低之外，其他區域碳儲量均有所提升[58]。這些都是由于退耕還林以及快速城鎮化等土地利用變化因素造成。

3.1.2 CASA模型 CASA模型主要是運用遙感技術，獲取模型所需的太陽輻射、地表溫度、降水等數據，結合土地利用、植被類型分布圖，通過植被對光能的有效輻射吸收原理來研究區域碳儲量及其分布規律的模型。該模型使用起來較為簡單，實用性強，所需數據及模型參數大部分都能通過遙感技術獲取，而且所獲取的數據觀測范圍廣，周期較長，分辨率較高，所以該模型已被廣泛應用于評估區域陸地生態系統碳儲量以及凈生產力[44，59]。

3.1.3 GLO-PEM模型 GLO-PEM模型與CASA模型相似，只是在CASA模型的基礎上，添加了植被的呼吸過程，再通過有效輻射吸收利用原理來測算NPP的模型。它所需的數據也同樣是通過遙感技術獲取，這些遙感數據包括植物覆蓋指數(NDVI)以及各種氣象變量。姜群鷗等利用遙感數據以及GLO-PEM模型，估算了黃淮海平原植被凈初級生產力，并測算了不同土地利用類型的植被碳密度[45]。一些學者常采用此方法來研究影響NPP大小的作用因素，發現主要是土地利用變化、降水、溫度等不同因素影響著NPP[60-61]。

3.2 經驗統計

3.2.1 簿記(bookkeeping)模型 簿記模型以年為單位，常用來估算由于區域內土地利用變化所導致陸地生態系統每年的碳凈變化量。它實際上是一個統計估算模型，單位面積上所考慮到的碳量范圍也較為全面，主要包括生物體、土壤、植物殘體(枯枝落葉等)以及木材產品中所包含的碳量，繼而對土地利用變化或管理等一系列活動所導致各個方面的碳儲量的變化繪制出相應的曲線。但是土地利用變化是一個較為復雜的過程，一般的簿記模型都是以生物量和土壤碳儲量作為整個模型的重點，普遍缺乏對動植物體移走腐爛等氧化過程中所釋放出來的碳的考慮。由于焚燒、薪柴、建房等移走植被利用方式的不同，王淵剛等將這種不同產品不同利用方式氧化速率的差別考慮進bookkeeping模型中，估算出由于土地利用變化導致的瑪納斯河流域植被碳儲量增加量[37]，比柳梅英等的估算結果[59]要高。究其原因可能有以下幾點，首先，王淵剛等考慮了移走植被的不同氧化過程對植被碳儲量的影響；其次，二者對于碳密度數據收集的方法也不同，王淵剛等是參考已發表的文獻中所公開的資料數據，而后者是利用遙感數據進行估算得出的植被碳密度。所以，bookkeeping模型的誤差主要來自于土地利用變化以及單位面積碳密度數據的誤差。

3.2.2 IPCC統計方法 利用IPCC溫室氣體清單法進行碳儲量變化的研究[36，62]也是經驗統計方法的一種，IPCC溫室氣體清單法涉及到平均土壤碳密度以及土地利用變化發生時的碳庫影響因子，同種土地利用類型采用同一土壤碳密度，同種影響因子。

這種統計方法優點在于參數較少，簡單易得，常常適用于數據缺乏以及資料難尋的情況，但與此同時也存在著一些弊端，例如它簡化了生態系統碳循環的過程，土地利用類型對于碳儲量的影響機理也沒有很具體的體現在模型中。

3.3 動態分析

目前，越來越多的學者充分考慮到土地利用變化對碳儲量的影響機制，對一些特定情境下的碳儲量變化進行預測。一些學者結合系統動力學和CLUE-S模型模擬出一定情景下的土地利用變化及各類用地的空間分布，然后根據碳密度估算出不同情境下土地利用變化對碳儲量的影響[63]。

CEVSA模型是常用的一種動態分析模型。它主要包括以下幾個子模塊：生物物理子模型、植物生長子模型、植物各器官中碳的分配以及凋落物的產生、生化子模型。

Mingkuncao等將目光投向非洲，他認為雖然非洲提供了全球1/5的NPP，但其氣候變化也是很劇烈的，所以運用CEVSA模型模擬了由于氣候變化導致的1901—1995年的碳循環及碳儲量變化的動態過程，他認為，其實非洲并不是一個很有效的碳匯地區，因為它所固定的碳，有很大一部分都因為土地利用變化而被釋放[64]。還有學者將CEVSA模型進行改進，考慮了冠層截留以及融雪對于土壤水分的影響，而且將CEVSA模型的模擬時間由“旬”縮短為“日”。運用改進后的模型分析了亞熱帶紅壤丘陵區的人工林自造林以來，陸地生態碳儲量的時空變化特征[65]。上述6種方法概括見表2。

4 研究進展評述與展望

4.1 研究評述

早在20世紀90年代以前，土地利用變化對陸地生態系統碳儲量的影響就引起了國內外學者的足夠重視。在過去的幾個世紀里，陸地生態系統中碳儲量的變化主要來自于人類的土地利用變化，強調了林地對于調節陸地生態系統碳儲量起的重要作用，但是陸地生態系統碳儲量的變化有很大的不確定性，因為氣候變化也存在很大的影響[68-70]。因為全球變暖的速度加快，氣候變暖對于陸地生態系統碳貯量的影響越來越大，到21世紀初，隨著遙感技術的進步，學者們開始細化研究區域，使用CEVSA、GLO-PEM等模型，將氣候變化和土地利用變化對碳儲量的影響分開，將研究對象陸地生態系統碳儲量分開，分為土壤碳和植被碳，對于土壤碳，著重研究不同深度的土壤碳儲量對于土地利用變化的響應；對于植被碳儲量的研究，常基于逐年遙感數據，測算植被碳儲量隨時間變化的特征[6，28，62]。由于溫室效應的嚴重，隨著科技的進步，模型的針對性越來越強，約2010年以后，越來越多的學者注重土地利用變化碳效應的時空動態變化以及空間格局的規劃，根據碳收支劃分不同區域，運用情景模擬等方法，基于低碳排放的情景下模擬空間規劃[17，31]。基于以上的發展歷程，筆者將土地利用變化的碳效應大致歸納出以下幾個特點：(1)陸地碳儲量受諸多因素影響，其中土地利用變化是重要影響因素之一。(2)陸地碳儲量(植被碳和土壤碳)具有時空特征。(3)林地的轉變是碳儲量損失最重要的原因之一。(4)退耕還林還草政策在一段時間后能夠增加碳儲量。(5)建設用地占用農用地，一方面，在農用地轉變為建設用地過程中，植被大量減少，降低了生態系統的碳存量；另一方面，建設用地碳排放總量和強度最大，是其他用地類型碳排放強度的幾十倍甚至上百倍，增加了碳排放。(6)評估方法多樣化，精確度也越來越高。

表2 土地利用變化碳效應的研究方法

但目前的研究仍存在以下方面的不足：(1)研究數據缺乏且存在不確定性。土地利用變化的數據多基于遙感技術的使用，雖然遙感技術日益走向成熟，但在遙感影像解譯等過程中，由于操作人員主觀因素的影響，土地利用分類的精度難以保證。其次，由于植被、土壤種類眾多，再加上氣候環境的變化，造成了空間上的差異，對陸地生態系統碳儲量的影響也顯現出異質性，所以陸地生態系統碳儲量定位監測技術仍有較大進步空間。(2)關于陸地生態系統碳儲量潛力以及質量方面的研究較為缺乏。目前，土地利用變化對于陸地碳的影響較多集中在數量上的研究，主要為不同植被類型的不同生長部位、不同研究區域以及不同演替時段的碳儲量對于土地利用變化數量上的響應。例如，碳儲量數量上的降低在多久后能夠恢復到土地利用變化以前的水平？反之，如果上升，那么這種數量上的增加又有多大的提升空間？有學者表示土壤碳質量對于土地利用變化的反應比土壤碳數量對其反應更為強烈[71]。但是目前對于土壤碳質量的研究還顯得較為缺乏。(3)缺乏在低碳排放情境下的土地利用優化格局。目前的研究較多集中于農用地與建設用地間的相互轉化對植被碳、土壤碳的影響，但是反向思考較為缺乏，例如可研究在低碳排放的情景下土地利用的優化格局，若能模擬出低碳排放情景下的土地利用格局，將大大減少日后為增加碳儲量減少碳排放而帶來的各方面壓力。(4)現有碳儲量模型并不能準確預測土地利用變化對于碳儲量的影響程度。目前，InVest、CASA等模型對于大氣-植被-土壤間的碳循環過程進行了模擬，綜合考慮了氣候因子以及人為因素對陸地碳儲量的影響，整個循環過程已經模擬得較為全面。但是陸地碳儲量的變動十分復雜，目前已有的模型有些還不具有全面的影響因子，各因子權重也不能很好地量化，因此現有模型并不能準確預測土地利用變化對于未來陸地生態系統碳儲量的影響。

4.2 研究展望

4.2.1 建立長期定位陸地碳儲量數量質量監測體系，廣泛收集相關數據 針對數據的缺乏，應大范圍有針對性地建立起長期陸地生態系統碳儲量定位監測系統，收集時間段長、空間跨度廣、不同土地利用類型的碳儲量變動數據，為研究土地利用變化對于陸地碳儲量的影響奠定一定的基礎。

4.2.2 多領域跨越多學科融合，科學評價陸地碳儲量質量狀況 基于目前學者對陸地生態系統碳儲量的研究[72-73]，筆者認為在探尋土地利用變化碳儲量數量變動的同時也應當注意碳質量的研究。如果將土地利用變化同土壤學等生態領域的專業知識相結合，加強土地利用變化對于陸地碳儲量質量上影響的研究，相信對于研究土地利用變化對陸地碳儲量造成的潛在影響能夠做出更好的預測、以及對碳儲量損失后所需要恢復時間的推斷都是一個很好的幫助。

4.2.3 測定土地利用變化后陸地碳儲量的潛力，優化低碳排放下的土地利用空間格局 目前的研究主要停留在被動地評判土地利用變化對于陸地碳儲量的影響上，所以應當反向思考，基于低碳排放的情境下，綜合各項目標的用地需求，通過運用土地利用變化和生態系統耦合模型，提供出優化的土地利用空間格局，為土地利用決策提供更有現實意義的參考意見。

4.2.4 建立土地利用變化與生態系統耦合模型，優化不同土地利用類型下碳循環模型 理清土地利用變化對于陸地生態系統碳儲量的影響機制，在分清不同的碳循環過程這一重要基礎上，對已有模型予以完善，綜合考慮環境、生化及人為因素等的影響，建立土地利用變化與生態系統相耦合的模型；再者，對于不同的土地利用變化過程采用與之相對應的模型，發展針對不同用地類型、多時空的多種陸地生態系統碳儲量變化模型或板塊，是未來陸地生態系統碳儲量模型研究的一個重要方向。