增强陆地生态系统碳汇(简称陆地碳汇)是减缓大气二氧化碳(CO_(2))浓度上升和全球变暖的重要手段,也是实现我国“碳中和”目标的有效途径.为全面理解陆地碳汇特征及其对实现“碳中和”目标的贡献,本文系统梳理了近40年来陆地碳源汇研究的主要进展,阐述了全球和我国陆地碳汇的时空格局及其驱动因素,分析了陆地碳汇对实现“碳中和”目标的作用.根据全球碳收支评估报告,过去60年全球陆地碳汇从1960年代的(-0.2±0.9)Pg C yr^(-1)(弱碳源;1 Pg=10^(15)g=10亿吨碳)增加至2010年代的(1.9±1.1)Pg C yr^(-1)(碳汇).目前,陆地碳汇主要分布在北半球中高纬度地区,而热带地区表现为微弱的碳汇或碳源.不同类型生态系统的碳汇大小存在差异:森林是陆地碳汇的主体,灌丛、湿地生态系统和农田土壤整体表现出碳汇功能,但草地的碳源汇功能尚不明确.此外,荒漠生态系统可能起着碳汇功能,但其大小和形成机制尚存在争议.大气CO_(2)浓度上升、氮沉降、气候变化和土地覆盖变化等是影响陆地碳汇强度的主要因素,火灾、气溶胶等因素也影响其大小.不同区域陆地碳汇的驱动因素存在差异:北美和欧洲陆地碳汇主要是大气CO_(2)浓度上升和气候变化等因素所致;而在中国,除了上述全球变化要素外,植树造林、生态修复也是驱动其碳汇的重要因素.综合以往研究结果评估,目前我国陆地碳汇强度为0.20~0.25 Pg C yr^(-1),预计2060年可能处于0.15~0.52 Pg C yr^(-1)之间.未来研究需通过扩大生态系统调查与监测的范围、完善陆地生物圈模型等途径提升陆地碳汇的评估精度,量化各类措施对生态系统碳汇潜力的影响,精准评估我国陆地碳汇对实现“碳中和”目标的贡献.
森林生态系统在调节气候变化和维持碳平衡中具有重要作用。国家森林公园是森林保护的主要载体,探明其碳储量和固碳速率的变化对于森林生态系统的固碳能力评估和可持续经营管理具有重要意义。本研究采用生态系统过程模型CEVSA2模型,模拟了1982—2017年中国881处国家森林公园的碳密度、碳储量和固碳速率的空间分布特征。结果表明:国家森林公园平均碳密度为255.18 t C·hm^(-2),高于中国森林生态系统平均碳密度。2017年,国家森林公园总碳储量为3.56 Pg C,占全国森林生态系统总碳储量的11.0%~12.2%。1982—2017年国家森林公园平均固碳速率达到0.45 t C·hm^(-2)·a^(-1),各地区国家森林公园固碳速率都在0.30 t C·hm^(-2)·a^(-1)以上。东北和西南地区国家森林公园的总碳储量最高。东北地区国家森林公园的土壤有机碳固碳速率最高,而华东和中南地区国家森林公园的植被碳固碳速率最高。国家森林公园面积占中国森林总面积的5.8%,在森林碳汇管理中占据着重要地位。准确评估国家森林公园的森林生长状况、固碳潜力和碳吸收特征,可为我国森林公园生态系统服务功能的总体评估提供借鉴和参考。
