日前，中科院植物所前所長(zhǎng)、北京大學(xué)教授方精云院士和中科院地理與資源所副所長(zhǎng)于貴瑞研究員領(lǐng)銜的“應(yīng)對(duì)氣候變化的碳收支認(rèn)證及相關(guān)問題”專項(xiàng)（簡(jiǎn)稱“碳專項(xiàng)”）之“生態(tài)系統(tǒng)固碳”項(xiàng)目群團(tuán)隊(duì)，在系統(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)量及其分布等基礎(chǔ)上，經(jīng)過深入挖掘和分析，取得了一系列突破性進(jìn)展。4月17日，研究團(tuán)隊(duì)正式發(fā)布了這一系列原創(chuàng)性重大成果。
　　方精云表示，研究表明中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)在過去幾十年一直扮演著重要的碳匯角色。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。同時(shí)，研究還首次在國(guó)家尺度上通過直接證據(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。
　　系列成果以專輯形式于北京時(shí)間4月18日正式發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上。這是我國(guó)科學(xué)家（也是發(fā)展中國(guó)家科學(xué)家）第一次在《美國(guó)科學(xué)院院刊》以專輯形式系統(tǒng)、集中地發(fā)表研究成果，凸顯了我國(guó)科學(xué)家在全球碳循環(huán)及碳收支研究方面的國(guó)際領(lǐng)先地位。
　　減緩二氧化碳濃度升高，利用陸地生態(tài)系統(tǒng)是最為經(jīng)濟(jì)可行的途徑
　　以全球變暖為主要特征的全球氣候變化，受到世界各國(guó)高度關(guān)注。人類使用煤炭、石油、天然氣等化石燃料所導(dǎo)致的以二氧化碳為主的溫室氣體排放被公認(rèn)為是引起全球變暖的主要原因。為此，2016年11月4日正式生效的《巴黎協(xié)定》中明確要求，世界各國(guó)要以“自主貢獻(xiàn)”的方式參與全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)來降低溫室氣體排放，減緩全球升溫速率。
　　據(jù)介紹，目前減緩二氧化碳濃度升高主要有兩種途徑，一是人為節(jié)能減排；二是調(diào)節(jié)自然生態(tài)系統(tǒng)固碳。方精云說：“陸地生態(tài)系統(tǒng)通過植被的光合作用吸收大氣中的大量二氧化碳。利用陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳，是減緩大氣二氧化碳濃度升高最為經(jīng)濟(jì)可行和環(huán)境友好的途徑。因此，如何提高陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量和固碳能力，既是全球變化研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，也是國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。”
　　2011年，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了“碳專項(xiàng)”。該專項(xiàng)的一個(gè)核心內(nèi)容就是深入研究中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支特征、時(shí)空分布規(guī)律以及國(guó)家政策的固碳效應(yīng)，這既符合《巴黎協(xié)定》要求，又能緩解中國(guó)能源消耗和溫室氣體排放量持續(xù)增加的趨勢(shì)難以逆轉(zhuǎn)的壓力，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展、國(guó)際氣候談判提供科學(xué)支撐。
　　在5年的項(xiàng)目執(zhí)行期間，來自中科院及高校、部委所屬35個(gè)研究院所的350多名科研人員，系統(tǒng)調(diào)查了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量及其分布，調(diào)查樣方1.7萬多個(gè)、累計(jì)采集各類植物和土壤樣品超過60萬份。方精云說：“我們對(duì)所有采集數(shù)據(jù)，統(tǒng)一匯交整理、統(tǒng)一控制數(shù)據(jù)質(zhì)量、統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，從多個(gè)層面系統(tǒng)深入地分析了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳源匯特征、驅(qū)動(dòng)因素以及相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)功能，最終取得了一系列重大成果。”
　　在國(guó)家尺度上證明人類有效干預(yù)能提高陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力
　　PNAS以專輯形式，共發(fā)表了項(xiàng)目群的7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。
　　其中，代表性的研究成果有四項(xiàng)：
　　一、中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)在過去幾十年一直扮演著重要的碳匯角色。例如，在2001—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，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)。
　　二、首次在國(guó)家尺度上通過直接證據(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，包括天然林保護(hù)工程、退耕還林工程、退耕還草工程、長(zhǎng)江和珠江防護(hù)林工程等在內(nèi)的我國(guó)重大生態(tài)工程和秸稈還田農(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%（7.4千萬噸）和9.9%（2.0千萬噸）。
　　三、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。
　　四、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。
　　此外，研究還揭示，中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳密度低于同等氣候條件下的其他地區(qū)，依然有很大的固碳潛力。
　　為我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)提供了重要的本底數(shù)據(jù)
　　PNAS是國(guó)際最權(quán)威的學(xué)術(shù)刊物之一，在資源和生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，其影響力與英國(guó)的《自然》和美國(guó)的《科學(xué)》齊名。在這個(gè)刊物上以專輯形式，全面、系統(tǒng)地發(fā)表研究成果，不僅是中國(guó)首次，在亞洲也是首次。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)了中國(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。
　　在全球氣候變化的國(guó)際談判中，誰掌握了科學(xué)數(shù)據(jù)，誰就掌握了談判的主動(dòng)權(quán)。該系列研究成果的發(fā)布，不僅準(zhǔn)確地評(píng)估了我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力，為生態(tài)系統(tǒng)固碳能力測(cè)算這一科學(xué)難題提供了解決方法，更為國(guó)家決策和國(guó)際談判提供了扎實(shí)的科學(xué)依據(jù)。
　　在幾年的研究當(dāng)中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，中國(guó)碳排放長(zhǎng)期以來被高估了，而生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力則被低估了。“碳專項(xiàng)”的此次調(diào)查研究就是為了搞清楚中國(guó)碳收支的“家底”。
　　中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)丁仲禮說：“從某種程度上來講，碳排放權(quán)就等于發(fā)展權(quán)。中國(guó)是一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)，但中國(guó)也要維護(hù)自己的發(fā)展權(quán)，中國(guó)人民有追求更美好生活的權(quán)利。在國(guó)際談判的博弈中，我們要用科學(xué)數(shù)據(jù)來說話。”
　　此外，該項(xiàng)成果為人類干預(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。
　　美國(guó)科學(xué)院院士因德爾·M·維爾馬評(píng)價(jià)說：“該研究非常重要，通過實(shí)例證明了生態(tài)恢復(fù)工程在減緩全球氣候變暖過程中可以扮演重要的角色。”
　　項(xiàng)目群系統(tǒng)規(guī)范調(diào)查了1.7萬多個(gè)樣方，是繼國(guó)際生物圈計(jì)劃之后，當(dāng)今世界范圍內(nèi)最大的野外調(diào)查計(jì)劃。方精云說：“這為研究中國(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)。”