中國生態系統碳匯能力鞏固與提升專欄導讀

實現碳達峰碳中和(以下簡稱“雙碳”)，是以習近平同志為核心的黨中央統籌國內國際兩個大局作出的重大戰略決策，是著力解決資源環境約束突出問題、實現中華民族永續發展的必然選擇，是構建人類命運共同體的莊嚴承諾。黨的二十大報告提出“提升生態系統碳匯能力，積極參與應對氣候變化全球治理”，充分展現了我國積極參與和引領全球氣候治理的大國擔當。生態系統具有巨大的碳匯能力，鞏固和提升生態系統碳匯能力，有效發揮森林、草原、濕地、海洋、土壤、凍土等的固碳作用[1]，用碳吸收抵消碳排放，對于統籌發展和安全、科學地把握“雙碳”工作節奏，推動生態文明建設、減緩和適應氣候變化，走出一條符合國情的生態優先、綠色低碳發展道路具有重要意義。

近幾十年來，特別是黨的十八大以來，我國生態保護修復取得了巨大成就，為生態碳庫保護和碳匯能力提升奠定了基礎。長期以來，科研人員圍繞生態系統碳循環過程、固碳機制和增匯原理等開展了大量研究，但是，對我國陸地和海洋碳匯規律和特性的認知依然存在較多不確定性[2]。在“雙碳”目標下，亟待進一步揭示生態系統碳循環過程機理及碳匯功能時空動態，構建并完善生態保護修復與固碳增匯協同的理論體系、應用技術和模式，科學評估其增匯效應和可行性，為集成不同區域增匯路徑并逐步推進區域示范提供支撐[3]。

為更好地將生態保護修復相關領域先進經驗、方法和成果服務于國家生態系統碳匯能力鞏固與提升行動，《生態學報》聯合自然資源部國土空間生態修復司、自然資源部國土整治中心、中國土地學會國土整治與生態修復分會開設“中國生態系統碳匯能力鞏固與提升”專欄，以滿足生態系統碳匯研究與交流需要，為我國實現“雙碳”目標提供理論指導與技術支撐。

本專題集合了國內生態系統碳匯能力鞏固與提升的最新研究進展，涵蓋內容豐富，包含生態系統碳匯研究進展綜述、碳排放和碳匯能力評估與預測、生態系統過程機理研究和碳中和綜合性研究等多個主題。通過具體案例，多方面、多角度展示了生態系統碳匯能力鞏固與提升研究的科學原理和技術。這些研究可以幫助我們更好認識生態系統碳匯及其鞏固提升路徑，對指導生態保護修復工作和實現碳中和目標具有重要意義。其中，趙明月等[4]梳理了農田生態系統碳匯相關概念，比較了農田生態系統碳匯研究方法，研究了中國農田生態系統碳庫時空分布，分析了影響因素及固碳方法，有助于推動農田生態系統碳匯科學研究和技術推廣，為實現農田生態系統助力碳中和尋求重要路徑。張驍棟等[5]綜述了IPCC濕地清單編制的方法學與中國濕地清單的研究進展，分析了現階段我國在濕地溫室氣體清單編制方面存在的問題，提出相關改進建議，有助于提升我國編制濕地溫室氣體清單的能力，從而降低AFOLU領域對實現碳中和貢獻的不確定性。馬新萍等[6]基于固碳量和碳排放量得到秦嶺山地空間碳中和量，指出秦嶺山地固碳量遠遠大于碳排放量，可以將秦嶺山地看作一個大型碳匯。高峰[7]等分析了青藏高原東緣生態過渡帶碳匯量和碳排放時空演變特征，對5種經濟發展情景下的碳中和進行了預測和評估，發現青藏高原東緣生態過渡帶具有較強固碳能力，但如采用不加管制的發展模式，其碳匯量將無法抵消其碳排放量。邵壯等[8]基于1990—2018年北京市土地利用數據型測算了1990—2018年北京市碳儲量變化，分別預測了自然演變、人口疏解城市發展、綠色集約生態保護情景三個城市發展情景下2035年碳儲量變化，提出了北京市未來城市發展與低碳城市建設規劃建議。范紫月等[9]構建了農業系統溫室氣體排放核算體系，分析了1980—2020年我國全國和區縣級尺度上的農業系統溫室氣體排放總量和變化趨勢，有助于揭示我國農業溫室氣體排放的動態特征、現狀規律、以及空間差異性特征，從農業減排角度為實現雙碳目標提供科學參考。侯瑞萍等[10]以全國林業應對氣候變化碳匯計量監測體系建設結果數據為基礎，應用森林碳庫專項調查建立的碳計量模型和參數，結合森林資源清查成果等數據，估算了2020年長江經濟帶林地和其他生物質碳儲量和碳匯量，并提出了碳中和愿景下森林固碳增匯的有效途徑。李海萍等[11]分析了貴州省退耕地的宜林宜草宜灌適宜性并對退耕還林的潛在碳匯效益進行評估，發現貴州省新一輪退耕還林還草工程的碳匯潛力巨大碳匯總收益可達2117萬噸，且林地碳匯最大。侯麗朋等[12]建立了碳排放與人口規模、城鎮化率、人均GDP、能源強度和產業結構間的函數關系對2021—2050年的碳排放及碳排放強度進行了預測，為閩三角碳達峰提供時間和技術路徑參考。卿苗等[13]利用石羊河流域1980—2020年土地利用數據，探究了石羊河流域在過去40年間和未來自然變化、生態保護、耕地保護3種情景下的土地利用變化對碳儲量的影響，對未來土地利用規劃有一定指導意義。王秩浩等[14]以重慶武陵山區不同林齡年生馬尾松天然次生林為研究對象，對馬尾松各器官、凋落物以及土壤C、N、P含量及其生態化學計量特征進行研究，發現對于該區域的馬尾松天然次生林，應采取適當增施氮肥或林下補植固氮樹種的營林措施，以提升馬尾松天然次生林的固碳增匯能力。郭學媛等[15]基于多期森林資源規劃調查數據，和土地利用類型的時空變化和林業活動類型劃分，分類分析了南平市森林碳源和碳匯的空間分布特征，并量化了不同林業活動對森林碳匯和碳源的影響，發現優化齡組結構提升森林生長量、減少毀林和防止森林退化可以作為該區域未來森林增匯減排的有效舉措。張婧婷等[16]研究了1981—2019年間中國華北平原農田土壤有機碳儲量的時空變化及其驅動因子，發現過去幾十年農田管理措施的改進顯著提高了華北平原農田土壤有機碳的增速，未來華北平原農田系統固碳潛力仍然可觀。王紅巖等[17]選取南京市江北新區的典型水體，探究了驅動水體N2O排放通量的關鍵因素，為城市區域N2O排放的精準核算提供了數據支撐，為N2O排放模型的修正提供了科學依據。邱陳瀾等[18]對京津冀城市群生態空間固碳服務功能及其與景觀格局的關系特征進行研究，發現2000—2018年期間生態空間三種用地的年固碳量排序為：耕地>林地>草地，單位固碳量區域分布差異明顯且隨時間變化量大，生態空間總固碳量與LSI呈顯著正相關性。王丹等[19]分析了南四湖流域2000—2018年土地利用碳排放與其生態系統服務價值時空關系，認為水體面積的增加是南四湖流域生態服務價值整體上增加的決定因素，碳排放強度和ESV強度具有空間負相關性，局部聚集現象明顯，流域整體上面臨著ESV和碳排放增加的趨勢。孫錦等[20]分析了中國30個省級行政區的農業水、土、碳足跡的空間格局、流動特征及關聯狀況，發現農業水、土、碳足跡流動表現出明顯的關聯性特征，空間關聯網絡存在不均衡性，自然條件、社會經濟、產業結構、耕作方式及種植結構等的區域差異是導致其空間差異的主要因素，并提出了農業低碳發展的政策建議。李瀟等[21]以河南省為例，以1km網格為單元，研究1995、2005、2015年區域碳平衡的時空變化，發現研究區固碳服務的供需量與土地利用類型密切相關，在碳平衡分析的基礎上提出了空間優化利用建議，為未來國土空間規劃碳平衡目標的實現提供參考。滕菲等[22]分析了長三角城市群區域碳收支與城市空間形態的時空耦合關系，結果表明長三角城市群碳收支在時間和空間上都存在明顯的異質性，建成區總面積是碳收支空間異質性的主要驅動因素。許蕊等[23]以黃河流域內蒙古段為研究區，通過改進的IPAT模型和集成生態圈模擬器IBIS，對2018—2060年碳排放變化趨勢和達峰情況和2060年生態系統碳匯水平展開多情景預測，分析了不同情景下的碳達峰實現時間以及碳中和程度及路徑，并結合研究區實際情況從不同角度提出政策建議。侯麗朋等[24]在碳排放核算的基礎上，使用Tapio脫鉤模型和LMDI方法對閩三角以及廈門、漳州和泉州的脫鉤狀態和碳排放的驅動機制進行研究，發現閩三角的脫鉤狀態逐漸改善，人均GDP和人口規模是閩三角碳排放的正向因素，能源結構和能源強度是負向因素，優化能源結構是閩三角實現碳減排和“雙碳”目標的關鍵。魏庭陽等[25]分析了2000—2015年福建省碳超載時空演變格局與變動模式、關鍵驅動因素及其空間差異性，研究發現福建省碳超載總量持續增長，總體呈“東南高-西北低”不均衡發展格局，呈現局部集聚性，人口規模增長、工業化和城鎮化發展是福建省縣域碳超載加劇的主要驅動因素。許世賢等[26]基于渦度協相關技術觀測的四個地面站數據驗證了MOD17、VODCA2、VPM、TG、SANIRv五種遙感GPP模型的模擬精度，并比較其在中亞四個典型地表生態系統的適用性，認為水分虧缺是限制植被GPP的主要因素，在中亞干旱區應用GPP模型應合理考慮水分脅迫的影響。