近百年來(lái),，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(lái)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(shì)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(huì)達(dá)到碳飽和,，何時(shí)達(dá)到碳飽和,，是關(guān)系未來(lái)地球環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題。
目前,，對(duì)未來(lái)全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳吸收潛力的預(yù)測(cè)已有不少研究,。而對(duì)于中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)在未來(lái)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(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目和“973”計(jì)劃的資助下，中國(guó)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(guó)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(cè)了中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳平衡各通量對(duì)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(lái)100年大氣二氧化碳濃度不變而只考慮氣候變化時(shí),，大約到2020年,，中國(guó)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(shí)考慮未來(lái)氣候變化和大氣二氧化碳濃度增加時(shí),，由于二氧化碳的“施肥效應(yīng)”會(huì)提升植被的總碳貯量，在未來(lái)100年內(nèi),，中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)還將是一個(gè)弱碳匯,。
這一成果發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)D輯：地球科學(xué)》2008年第2期上。
為戰(zhàn)略決策和國(guó)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(gè)主要發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)削減7％,、歐盟減排8％,、日本和加拿大分別削減6％，其他國(guó)家削減額度較小,。協(xié)議還要求包括中國(guó)和印度等在內(nèi)的溫室氣體排放量大的發(fā)展中國(guó)家自愿制定排放目標(biāo),。
雖然該協(xié)定書沒(méi)有對(duì)發(fā)展中國(guó)家的二氧化碳排放量作出什么限制，但這只是時(shí)間問(wèn)題,。而且,，自布什上臺(tái)后，美國(guó)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(guó),、印度這樣二氧化碳排放量大的發(fā)展中國(guó)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(guó)已經(jīng)成為繼美國(guó)之后的第二大二氧化碳排放國(guó),，中國(guó)的碳循環(huán)問(wèn)題也因此日益受到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注,。
作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)，我國(guó)一直在采取各種環(huán)境保護(hù)措施,，并積極參與各項(xiàng)國(guó)際合作來(lái)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(guó)在今后一段時(shí)間內(nèi)總的碳收支情況如何,，我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)具體是碳源還是碳匯等問(wèn)題的答案,，對(duì)我國(guó)政府在外交談判中的立場(chǎng)和相關(guān)政策的制定都會(huì)產(chǎn)生重要影響。”季勁鈞說(shuō),。
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(cè)資料，并利用機(jī)理性的模型,，估算出未來(lái)一個(gè)世紀(jì)我國(guó)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(guó)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(zhǎng)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(kù),，儲(chǔ)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(zhǎng)期直接測(cè)定植被對(duì)大氣二氧化碳的吸收率，是估計(jì)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(cè)未來(lái)區(qū)域乃至全球生物圈對(duì)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(cè)。”季勁鈞補(bǔ)充道,。
季勁鈞課題組利用我國(guó)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(jí)生產(chǎn)力：植被總初級(jí)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(jí)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(duì)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(guó)政府氣候變化專門委員會(huì)）于2000年發(fā)布的《排放情景特別報(bào)告》（SRES）中的B2情景（可持續(xù)發(fā)展情景）對(duì)未來(lái)溫室氣體排放進(jìn)行了假定：全球人口增長(zhǎng)較慢,、社會(huì)發(fā)展符合環(huán)境保護(hù)要
