近百年來,，由于煤、石油等化石燃料的大量使用,，二氧化碳等溫室氣體的大量排放使大氣溫度急劇上升,，全球正在明顯變暖,。
在未來100年內(nèi)，人類仍將繼續(xù)排放大量溫室氣體,。在這種變化趨勢下,，陸地生態(tài)系統(tǒng)是否能繼續(xù)吸收大氣中的二氧化碳，是否會達(dá)到碳飽和,，何時達(dá)到碳飽和,，是關(guān)系未來地球環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。
目前,，對未來全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳吸收潛力的預(yù)測已有不少研究,。而對于中國陸地生態(tài)系統(tǒng)在未來100年內(nèi)的碳平衡的相關(guān)研究，科學(xué)家還較少涉及,。最近,，在國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目和“973”計劃的資助下，中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員季勁鈞等,，利用大氣—植被相互作用模型（AVIM2）模擬研究了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳貯量的變化和與大氣的碳交換,，預(yù)測了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳平衡各通量對21世紀(jì)大氣二氧化碳濃度增加和氣候變化的響應(yīng)。
研究表明,，如果假定未來100年大氣二氧化碳濃度不變而只考慮氣候變化時,，大約到2020年，中國陸地生態(tài)系統(tǒng)就將由21世紀(jì)初的碳匯變成碳源,。但在同時考慮未來氣候變化和大氣二氧化碳濃度增加時,，由于二氧化碳的“施肥效應(yīng)”會提升植被的總碳貯量，在未來100年內(nèi),，中國陸地生態(tài)系統(tǒng)還將是一個弱碳匯,。
這一成果發(fā)表在《中國科學(xué)D輯：地球科學(xué)》2008年第2期上。
為戰(zhàn)略決策和國際談判提供科學(xué)依據(jù)
在1997年簽署的《京都議定書》中規(guī)定,，在2008年至2012年期間,，38個主要發(fā)達(dá)國家的二氧化碳等6種溫室氣體的排放量需要在1990年的基礎(chǔ)上平均削減5.2％，其中美國削減7％,、歐盟減排8％,、日本和加拿大分別削減6％，其他國家削減額度較小,。協(xié)議還要求包括中國和印度等在內(nèi)的溫室氣體排放量大的發(fā)展中國家自愿制定排放目標(biāo),。
雖然該協(xié)定書沒有對發(fā)展中國家的二氧化碳排放量作出什么限制，但這只是時間問題,。而且,，自布什上臺后，美國就一直拒絕執(zhí)行《京都議定書》,，其理由之一,，就是認(rèn)為像中國,、印度這樣二氧化碳排放量大的發(fā)展中國家也應(yīng)承擔(dān)減少排放的義務(wù)。
隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,，中國已經(jīng)成為繼美國之后的第二大二氧化碳排放國,，中國的碳循環(huán)問題也因此日益受到國際社會的關(guān)注。
作為一個負(fù)責(zé)任的大國,，我國一直在采取各種環(huán)境保護(hù)措施,，并積極參與各項(xiàng)國際合作來為保護(hù)和改善地球環(huán)境作出自己的貢獻(xiàn)。
“在這種情況下,，我國在今后一段時間內(nèi)總的碳收支情況如何,，我國陸地生態(tài)系統(tǒng)具體是碳源還是碳匯等問題的答案，對我國政府在外交談判中的立場和相關(guān)政策的制定都會產(chǎn)生重要影響,。”季勁鈞說,。
季勁鈞告訴記者，他們的研究主要是充分利用現(xiàn)有的各種觀測資料,，并利用機(jī)理性的模型,，估算出未來一個世紀(jì)我國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)狀況和碳收支的相關(guān)數(shù)據(jù)，為政府的戰(zhàn)略決策和國際談判提供科學(xué)依據(jù),。
綜合數(shù)據(jù)完善模型
季勁鈞指出,，研究表明，排放到大氣中的二氧化碳大約有一半長期存留在大氣中,，其余部分被海洋和陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收,。陸地生態(tài)系統(tǒng)是地球表層很大的碳庫，儲存在植物體和土壤有機(jī)物中的碳總量約為大氣碳總量的3倍,。
“長期直接測定植被對大氣二氧化碳的吸收率,，是估計陸地生態(tài)系統(tǒng)碳吸收能力的最基本方法，但是要預(yù)測未來區(qū)域乃至全球生物圈對大氣二氧化碳的吸收潛力,，就必須運(yùn)用機(jī)理性的生態(tài)系統(tǒng)模式去作出預(yù)測,。”季勁鈞補(bǔ)充道。
季勁鈞課題組利用我國自主發(fā)展的大氣—植被相互作用模型,，主要討論了NPP (Net Primary Productivity,，植被凈初級生產(chǎn)力：植被總初級生產(chǎn)力扣除總呼吸的剩余部分，即植被與大氣之間的碳交換率）,、植被和土壤碳貯量,、NEP (Net Ecosystem Productivity，凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力：凈初級生產(chǎn)力與土壤異養(yǎng)呼吸之差,，即生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間的碳交換率）對特定的氣候變化情景和大氣二氧化碳濃度變化情景的響應(yīng),。
課題組基于IPCC（聯(lián)合國政府氣候變化專門委員會）于2000年發(fā)布的《排放情景特別報告》（SRES）中的B2情景（可持續(xù)發(fā)展情景）對未來溫室氣體排放進(jìn)行了假定：全球人口增長較慢、社會發(fā)展符合環(huán)境保護(hù)要
