調(diào)查樣方1.7萬(wàn)多個(gè)，累計(jì)采集各類植物和土壤樣品超過(guò)60萬(wàn)份，歷時(shí)五年，為中國(guó)“碳賬本”提供重要的本底數(shù)據(jù)——由我國(guó)發(fā)起的世界范圍內(nèi)最大野外調(diào)查計(jì)劃，今天發(fā)布結(jié)果。

4月18日凌晨，美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)以專輯形式，正式發(fā)表來(lái)自中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng)“應(yīng)對(duì)氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問(wèn)題”(簡(jiǎn)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(guó)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(guó)和《巴黎氣候變化協(xié)定》締約方，中國(guó)近年來(lái)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(jī)，但也面臨著履行《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(guó)科學(xué)院于2011年1月率先啟動(dòng)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(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量及其分布。

在五年的項(xiàng)目執(zhí)行期間，在中國(guó)科學(xué)院植物研究所原所長(zhǎng)、北京大學(xué)教授方精云院士和中國(guó)科學(xué)院地理與資源研究所副所長(zhǎng)于貴瑞研究員兩位項(xiàng)目首席科學(xué)家的領(lǐng)導(dǎo)下，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院及高校、部委所屬35個(gè)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(jì)和調(diào)查方法，系統(tǒng)調(diào)查了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)(森林、草地、灌叢、農(nóng)田)碳儲(chǔ)量及其分布，調(diào)查樣方超過(guò)1.7萬(wàn)個(gè)、累計(jì)采集各類植物和土壤樣品超過(guò)60萬(wàn)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(guó)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(cè)數(shù)據(jù)，也為我國(guó)國(guó)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(guó)”愿景實(shí)現(xiàn)提供了重要的本底數(shù)據(jù)。

在PNAS的專輯中，七篇研究論文全面、系統(tǒng)地報(bào)道了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能特征及其對(duì)氣候變化、人類活動(dòng)的響應(yīng)，量化了中國(guó)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(duì)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的影響。

專輯提到，中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)在過(guò)去幾十年一直扮演著重要的碳匯角色。例如，在2001至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(guó)化石燃料碳排放量的14.1%;其中，中國(guó)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(guó)家尺度上通過(guò)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(guó)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、長(zhǎng)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(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳總量的36.8%和9.9%。

“碳專項(xiàng)”首次在國(guó)家尺度上開展了群落層次的植物化學(xué)計(jì)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)量。

“這些研究成果證明，中國(guó)這么多年來(lái)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(guó)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(guó)際地位，體現(xiàn)了我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的研究從國(guó)際跟蹤和并行到領(lǐng)跑的飛躍。

美國(guó)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(duì)中國(guó)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(kù)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(shuō)。

該研究也為今后中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的國(guó)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(huì)變革的其他國(guó)家提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和啟示。