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第九届中国林业青年学术年会 大会特邀报告 森林生态系统管理与土壤可持续固碳能力 刘世荣． (中国林业科学研究院北京100091) 陆地生态系统碳循环、碳源汇格局及其驱动机制，以及陆地生态系统的固碳潜力 及其可持续性是当前国际气候变化科学界广泛关注的前沿科学问题，已经成为国际地 (1imP)等重大科学计划的主题。目前，国际上关于生态系统碳固持潜力及其维持机制 认识明显不足，尤其是对土壤系统的关键碳过程及其稳定性变化，导致陆地生态系统 碳汇潜力的评估结果存在着极大的不确定性。因此，迫切需要深入开展陆地生态系统 碳循环机制、关键过程和碳源汇格局及其驱动力机制的研究，藉以增强对全球气候变 化和生态系统管理对陆地生态系统固碳潜力及其不确定性的科学认识。 过去几十年，生态学家们在全球范围内针对气候变化、土地利用对碳循环时空动 态的影响开展了大量的研究，认为陆地生态系统在调节全球碳平衡和减缓全球气候变 =10”g)的碳，这抵消掉了约10躺0％的化石燃料燃烧释放的碳。但仍不能确切解释 碳排放与碳吸收的收支不平衡的现象，这中间存在一个巨大的未知汇。陆地生态系统 碳汇的时空分布及其不确定性，主要缘于陆地生态系统类型的多样性、结构复杂性、 时空分布的异质性，以及陆地生态系统和气候变化之间相互作用的关系复杂性和人类 活动对陆地生态系统的干扰，还有碳储量、碳汇的监测与评估的方法学，等等，造成 了陆地生态系统碳汇及其变化的不确定性。关于陆地生态系统最大碳汇的阈值尚未科 学定论。经典生态学理论认为与非成熟森林相比，成熟森林作为碳汇的功能较弱，甚 至接近于零，“成熟森林碳循环趋于平衡”是现今大量生态学模型的基础。而我国中科 院华南植物园周国逸博士研究团队通过25年持续观测，发表在2006年《科学》杂志的 0．035％，SOM储量增加0．61吨／年／公顷，即成熟森林土壤可持续积累有机碳。国际著 名期刊《科学》和《自然》认为该研究奠定了成熟森林作为新的碳汇的理论基础，有 力地冲击了成熟森林土壤有机碳平衡理论的传统观念，将从根本上改变学术界对现有 生态系统碳循环过程的看法。这一发现有可能将从根本上颠覆学术界对现有生态系统 10 第九届中国林业青年学术年会 大会特邀报告 碳循环过程的理论，对全球碳循环研究产生深远影响。 北京大学城市与环境学院朴世龙与方精云研究小组及合作者在2009年《自然》杂 志上发表的研究成果，采用土地利用和资源清查数据、大气CO：浓度观测数据、遥感 数据以及气象数据，并结合大气反演模型和基于过程的生态系统碳循环模型，综合研 究了中国陆地碳汇滕的时空格局及其机制，得出中国陆地生态系统是个碳汇。但是， 我国中高纬度的北方地区并不是陆地碳汇，而陆地碳汇却发现主要分布在南部，主要 缘于大规模造林和灌丛植被的恢复重建形成的碳汇。这一结论与国际社会普遍认为北 半球中高纬度地区是陆地生态系统的碳汇的结论并不一致，再次表明了陆地生态系统 碳汇的时空变异性及不确定性。 上述两项标志性的研究成果，显示出我国生态学研究对全球变化科学的贡献，科 学阐述了中国陆地生态系统在中国乃至全球碳平衡中的巨大作用，也得到了国际社会 的普遍赞誉。中国还将继续推进生态建设和加强陆地生态系统的有效管理，以扩大和 增强陆地生态系统的碳汇潜力。在中国应对气候变化的国家方案中，确定了继续实施 林业生态建设工程，扩大森林面积，力争实现森林碳汇数量比2005年增加约0．5亿吨 二氧化碳的目标。胡锦涛主席代表中国政府在2009年联合国大会上庄严承诺，中国将 在2020年前，再净增森林面积4000万公顷，增加林木蓄积13亿立方米，藉以实现中 国对增加全球碳汇的贡献(初步估计可增加碳吸收16．25亿吨～19．5亿吨，折合二氧化碳 59．26亿吨～71．12亿吨)。然而，大规模植被建设需要相应匹配的水资源支持，水资源 的有效性与时空变化的异质性必然影响陆地生态系统的固碳潜力，产生固碳能力的不 确定性。因此，区域植被建设的水、碳平衡及其调控将成为关注的核心问题。 包括IPCC报告在内的相关研究显示，陆地生态系统碳收支的最大不确定性在于土