这项最大的野外调查,为我国应对气候变化的国际谈判提供了重要支撑。人类使用煤炭、石油、天然气等所导致的以二氧化碳为主的温室气体排放,被认为是引起全球变暖的主要原因。陆地生态系统通过植被的光合作用吸收大量的二氧化碳,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,也是国际社会广泛关注的焦点。
北京时间4月18日凌晨,中国科学院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”之生态系统固碳项目群系列研究成果以专辑形式正式发表在国际著名学术期刊《美国科学院院刊》上,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。
中国科学院审时度势,积极响应国家重大需求,作为最先部署的战略性先导科技专项之一,于2011年1月,率先启动了“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”专项(简称“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生态环保政策的固碳效应,从而为我国经济转型发展、气候谈判提供科学支撑。
自2015年1月开始,在方精云院士的组织和推动下,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,对所有采集的数据统一汇交整理、统一控制数据质量、统一进行数据挖掘,取得了一系列原创性重大成果。其中,代表性的研究成果有:(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。
(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。(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。
该成果的发表彰显了我国科学家在碳循环、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。该项研究成果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,也为今后中国应对气候变化的国际谈判提供了重要支撑。