工作动态与科研进展
    中科院发布中国陆地生态系统碳收支研究系列重要成果
    2018年04月19日 09:16:00  来源:重大科技任务局 植物研究所    字体大小[]
    [video:20180418中国科学院发布“碳收支”专项研究成果:我国陆地生态系统成固碳“主角”]

      

      4月17日,中国科学院在京召开中国陆地生态系统碳收支研究系列重要成果发布会。中科院A类战略性先导科技专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”(简称“碳专项”)之生态系统固碳项目系列重要研究成果以专辑(Special Feature)形式发表在国际学术期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。中科院院长、党组书记白春礼对成果发布作出批示,副院长丁仲礼出席发布会并讲话。

       PNAS此次发表的专辑名为Climate change, human impacts, and carbon sequestration in China,共发表了该项目的7篇研究论文成果,全面、系统地报道了中国陆地生态系统结构和功能特征及其对气候变化、人类活动的响应,量化了中国陆地生态系统固碳能力的强度和空间分布,以及生物多样性和大尺度养分条件对生态系统生产力的影响。

      其中,代表性研究成果包括:(1)中国陆地生态系统在过去几十年一直扮演着重要的碳汇角色。例如,在2001-2010年期间,陆地生态系统年均固碳201 Tg(百万吨),相当于抵消了同期中国化石燃料碳排放量的14.1%;其中,中国森林生态系统是固碳主体,贡献了约80%的固碳量,而农田和灌丛生态系统分别贡献了12%和8%的固碳量,草地生态系统的碳收支基本处于平衡状态。(2)首次在国家尺度上通过直接证据证明人类有效干预能提高陆地生态系统的固碳能力。例如,我国重大生态工程(如天然林保护工程、退耕还林工程、退耕还草工程、长江和珠江防护林工程等)和秸秆还田农田管理措施的实施,分别贡献了中国陆地生态系统固碳总量的36.8%(74 Tg)和9.9%(20 Tg)。(3)首次在国家尺度上开展了群落层次的植物化学计量学研究,验证了生态系统生产力与植物养分储量间的正相关关系,揭示了植物氮磷元素的生产效率。(4)首次揭示了生物多样性与生态系统生产力和土壤碳储量之间的相关关系,证实了增加生物多样性不仅能提高生态系统的生产力,而且可以增加土壤的碳储量。

      美国科学院院士Inder Verma、Susan Trumbore以及相关论文审稿人认为:“该专辑主题不仅在科学上,而且在社会领域上,都非常重要,应该会在世界上引起广泛的兴趣和产生重大的影响”;“论文在阐释农田土壤有机碳(SOC)变化与政策的直接关联性方面具有新颖的贡献”;“该研究非常重要,通过实例证明了生态恢复工程在减缓全球气候变暖过程中可以扮演重要的角色”。

      白春礼在批示中对此次取得的重要成果表示祝贺,对科研团队的辛勤努力表示感谢。他指出,该成果全面、系统获取到陆地生态系统的基础数据,为国家生态文明战略提供了创新支撑。在项目组织实施中,团队以需求为导向,凝练重大科学问题,创新科研组织模式、打破壁垒、实现数据统一共享、整理和挖掘,做法值得肯定。希望总结好经验、再接再厉,以更多有影响的创新成果为中科院“四个率先”实现和“美丽中国”建设切实做出更多贡献。

      丁仲礼在讲话中表示,碳专项是中科院前瞻部署、顶层设计、凝聚全院相关力量推进的重大科技项目,其成果为满足国家在气候变化应对和谈判方面的重大需求作出了重要贡献。碳专项的顺利实施和系列重要成果的取得,得益于国家对科技支撑的重视,得益于中科院“大兵团作战”的优势,得益于参与专项的广大科技人员的无私奉献。他希望今后相关研究所和科研人员能更进一步,充分发掘碳专项成果的意义,与我国新时期的国家需求相结合,更好地体现绿色发展理念。

      陆地生态系统通过植被的光合作用吸收大气中的大量二氧化碳。利用陆地生态系统固碳是减缓大气二氧化碳浓度升高最为经济可行和环境友好的途径。如何提高陆地生态系统碳储量和固碳能力,既是全球变化研究的热点领域,也是国际社会广泛关注的焦点。

      中科院审时度势,积极响应国家重大需求,于2011年1月就率先启动了碳专项。该专项的一个核心内容,就是通过对中国各类生态系统的碳储量和固碳能力进行系统调查和观测,来深入揭示中国陆地生态系统碳收支特征、时空分布规律以及国家政策的固碳效应,从而为我国经济转型发展、气候谈判提供科学支撑。

      项目执行期间,来自中科院及有关高校、部委所属35家研究院所的350多名科研人员,在中科院植物研究所原所长、中科院院士方精云和中科院地理科学与资源研究所副所长于贵瑞两位项目首席科学家的带领下,按照专项统一的实验设计和调查方法,系统调查了中国陆地生态系统(森林、草地、灌丛、农田)碳储量及其分布,调查样方17000多个、累计采集各类植物和土壤样品超过60万份。这是当今世界调查范围最大的野外调查项目,为研究中国植被生产力、碳收支以及生物多样性的宏观格局提供了大量野外实测数据,也为我国国土资源规划、保护与利用,以及生态文明建设和“美丽中国”愿景实现提供了重要的本底数据。

      自2015年1月开始,项目科研人员创新科研组织模式、打破课题间壁垒、实现数据完全共享,在凝练出若干个重大科学问题的基础上,对所有采集数据统一汇交整理,统一控制数据质量,统一进行数据挖掘,从多个层面系统深入地分析了中国陆地生态系统碳源汇特征、驱动因素以及相应的生态系统功能,取得了一系列原创性重大成果。

      作为国际最权威的学术刊物之一,PNAS以专辑形式全面、系统地发表研究成果,不仅是中国首次,在亚洲也是首次,在国际上也十分少见。该专辑系列成果的发表彰显了以中科院为首的中国科学家在碳循环、全球变化、生态系统生态学等领域的国际地位,体现了我国科学家在该领域的研究从国际跟踪和并行到领跑的飞跃。

      该系列研究成果的发表不仅为验证和发展相关的生态学基本理论、评估生态系统对未来环境变化的响应提供了基本数据,也将为今后中国应对气候变化的国际谈判提供重要支撑,并在推动生态文明建设、实现“美丽中国”愿景中发挥重要作用。此外,该系列成果也为人类干预促进生态系统碳吸收提供了新的见解,为正在经历类似经济和社会变革的其他国家提供了有益经验和启示。

     

     

    成果发布会现场

     

     

    科研人员对群落植物进行分器官取样

     

     

    对样品进行登记

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