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气候变化是当前人类生存和发展所面临的共同挑战,受到世界各国人民和政府的高度关注。陆地生态系统固碳被认为是最经济可行和环境友好的减缓大气CO2浓度升高的重要途径之一,因此,如何提高陆地生态系统碳储量及其固碳能力,是近年来全球变化研究的热点领域。2011年,中科院启动了"应对气候变化的碳收支认证及相关问题"的战略性先导科技专项;其中,生态系统固碳任务群在中国森林、灌丛、草地和农田生态系统约16 000个野外样地进行了系统的野外调查,并开展了6大国家重大生态工程固碳效应评估和4个典型区域固碳增汇技术体系和示范的综合研究。在全国尺度上准确评估了森林、灌丛、草地和农田生态系统的固碳现状、速率和潜力,科学评估了中国重大生态工程的固碳效应,并发展了兼顾社会经济和固碳效应需求的区域可持续新模式。此外,生态系统固碳任务群首次在国家尺度构建了科学的、可核查的陆地生态系统碳清查实体数据库,不仅可为中国应对气候变化的国际间谈判提供重要数据,还将在中国生态文明建设中发挥重要作用。 相似文献
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碳中和目标下的若干地球系统科学和技术问题分析 总被引：6，自引：0，他引：6
蔡兆男 成里京 李婷婷 郑循华 王林 韩圣慧 王凯 屈侠 江飞 张永雨 朱建华 龙上敏 孙扬 贾炳浩 袁文平 张天一 张晴 谢瑾博 朱家文 刘志强 吴琳 杨东旭 魏科 吴林 张稳 刘毅 曹军骥 《中国科学院院刊》2021,36(5):602-613
碳中和作为21世纪最大规模的有序人类活动,亟待科学应对。文章从地球系统科学角度,讨论了支撑"碳达峰、碳中和"目标的大气、陆地和海洋相关的地球系统科学中的若干科学和技术问题及现存的知识不足。从地球系统模式、气候监测指标、温室气体监测技术、碳源/汇核算方法体系等方面,阐述了支撑碳中和的关键技术手段及现存的问题。基于目前存在的挑战和不足,建议深入理解气候系统多圈层相互作用过程和机制,完善地球系统理论与模式,从多圈层角度加强"碳达峰、碳中和"目标和气候变化理论基础;自主构建气候变化监测指标系统,研发温室气体监测与核查手段和平台,为碳中和目标提供先进的技术手段支撑。 相似文献
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温室气体排放清单一直是气候模型构建、各国减排政策制定及国际谈判与博弈的重要基础。2011年中科院启动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",其中设置了"排放清单任务群"4个项目,以建立我国温室气体参数及排放数据库。文章介绍了"排放任务群"中"能源消费与水泥生产过程排放"、"土地利用与畜牧业的甲烷和氧化亚氮排放"、"自然过程碳排放"和"卫星反演的‘净排放’"4个项目的主要研究进展,结果发现,中国2013年二氧化碳实际排放总量比前期估计值低近15%,该成果近期发表于Nature。本文同时针对温室气体排放的需求,提出了今后的发展方向。 相似文献
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应对气候变化的关键是实现碳中和。实现碳中和的基本途径包括"减排"(减少向大气中排放CO2)和"增汇"(增加对大气中CO2的吸收)。我国作为碳排放大国和发展中国家,应在尽可能减排的同时想方设法增汇,也即研发负排放的方法与途径,这是实现碳中和的必由之路,应强调主动作为。海洋是地球上最大的活跃碳库,有着巨大的碳汇潜力和负排放研发前景。我国的海洋碳汇理论研究已走在国际前沿,并推动了科学与政策的连接。当前,应从顶层设计、及时布局,对外引领国际大科学计划,对内结合国情大力研发海洋负排放技术,打造负排放生态工程;建立海洋碳汇标准体系,并通过大科学计划将其推向世界,占领国际制高点,为实现碳中和宏伟目标提供有力的科技支撑。 相似文献
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气候变化包含地球历史上发生的各种或冷或热的变化,但目前所讨论的气候变化主要是指自18世纪工业革命以来,人类大量排放二氧化碳等气体所造成的全球变暖现象。全球变暖问题是指大气成分发生变化导致温室效应加剧,使地球平均气温异常升高并由此引发的一系列环境、经济等问题。大气温室气体浓度增加与陆地生态系统碳氮等元素生物地球化学循环过程紧密关联。 相似文献
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应对气候变化与温室气体减排问题分析与对策建议 总被引：2，自引：0，他引：2
20世纪末以来.以全球气候变暖为主要特征的全球气候系统变化问题引起了国际社会的普遍关注,当前以温室气体减排为主要内容的"应对气候变化行动"已经成为气候与环境领域国际外交的焦点,面向2012年后的以温室气体减排为主的国际"应对气候变化行动"谈判已进入关键阶段.本文阐述了国际温室气体减排行动框架谈判的形势和斗争焦点;分析了我国温室气体排放趋势与减排面临的严峻挑战;从国际和国内两个方面,提出了我国应对气候变化与温室气体减排的对策建议. 相似文献
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盐沼、红树林、海草床等海岸带生态系统的蓝碳功能和固碳潜力已成为缓解全球气候变化的长期解决方案之一。然而以往的海岸带生态系统生态保护和修复工程忽视了蓝碳固碳增汇技术,在项目实施及管理过程中对碳汇状况的动态监测和系统评估也不够完善。文章提出了海岸带生态系统蓝碳增汇理念,重点围绕土壤碳减排技术、植物固碳增汇技术、土壤微生物固碳技术、碳沉积埋藏技术这4个关键技术,探索海岸带蓝碳增汇技术体系与途径。建议未来应从研发海岸带蓝碳增汇技术、实现生态保护修复与固碳增汇协同增效、加强固碳增汇技术的监测与评估、建立海岸带蓝碳碳汇发展的长效管理机制等方面,加快前瞻布局和系统研究,为制定海岸带蓝碳增汇途径和提升碳汇功能提供理论和技术支持,在增加生态碳汇能力和实现碳达峰碳中和目标中发挥积极作用。 相似文献
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以人为温室气体排放为核心的气候变化问题已成为国际社会、科技界和社会公众关注的焦点之一,且已深入到国际政治和外交层面。我国在深度参与国际控制CO2浓度的谈判之前,亟待组织全面系统的科学研究,解决应对气候变化及国际谈判面临的关键科学问题。中科院设立了“应对气候变化国际谈判的关键科学问题”项目群,针对气候变化的原因和机制、影响与适应、生态系统固碳潜力与途径、应对气候变化国际谈判的政策等开展研究,以期在气候变化理论研究上取得突破,并为我国参与国际谈判提供科学保障。 相似文献
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在当前全球气候变化背景下,中科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"影响与适应任务群"主要以全新世大暖期为"相似型",研究全球平均增温约1°C—2°C情形下的我国环境格局及其对陆地生态系统的可能影响,为人类适应提供自然背景及参照;探讨过去不同气候环境背景下人类的适应方式,揭示人类适应气候变化的规律和模式,为未来人类如何适应气候变化提供启示。通过近5年的工作,在自然背景研究方面,揭示出目前的全球增温有自然变暖的周期背景,且不同尺度的增温总体有利于我国季风区降水增加,导致森林面积扩大,我国北方沙漠区收缩,陆地生态系统碳储量增加。在人类起源与适应研究方面,获得了东亚地区现代人起源和迁徙的新证据,揭示出过去的气候变暖促进了农作物的栽培与驯化。8 ka BP—6 ka BP,稻作和旱作农业在空间上显著扩展,农业技术的进步促使史前人类在青藏高原大规模定居。一般情况下,过去寒冷的气候条件限制了人口发展,而相对暖湿的气候有利于人口的增加和文化的发展。研究同时显示,近70年来我国海岸带陆地面积由于人类活动加剧而增加近14 200 km~2。未来工作应加强高分辨率气候变化历史的定量重建,加强气候-环境-人类活动相互作用的机制等研究。 相似文献
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Honglin He Shaoqiang Wang Li Zhang Junbang Wang Xiaoli Ren Lei Zhou Shilong Piao Hao Yan Weimin Ju Fengxue Gu Shiyong Yu Yuanhe Yang Miaomiao Wang Zhongen Niu Rong Ge Huimin Yan Mei Huang Guoyi Zhou Yongfei Bai Zongqiang Xie Zhiyao Tang Bingfang Wu Leiming Zhang Nianpeng He Qiufeng Wang Guirui Yu 《国家科学评论(英文版)》2019,6(3):505
The carbon budgets in terrestrial ecosystems in China are strongly coupled with climate changes. Over the past decade, China has experienced dramatic climate changes characterized by enhanced summer monsoon and decelerated warming. However, the changes in the trends of terrestrial net ecosystem production (NEP) in China under climate changes are not well documented. Here, we used three ecosystem models to simulate the spatiotemporal variations in China''s NEP during 1982–2010 and quantify the contribution of the strengthened summer monsoon and warming hiatus to the NEP variations in four distinct climatic regions of the country. Our results revealed a decadal-scale shift in NEP from a downtrend of –5.95 Tg C/yr2 (reduced sink) during 1982–2000 to an uptrend of 14.22 Tg C/yr2 (enhanced sink) during 2000–10. This shift was essentially induced by the strengthened summer monsoon, which stimulated carbon uptake, and the warming hiatus, which lessened the decrease in the NEP trend. Compared to the contribution of 56.3% by the climate effect, atmospheric CO2 concentration and nitrogen deposition had relatively small contributions (8.6 and 11.3%, respectively) to the shift. In conclusion, within the context of the global-warming hiatus, the strengthening of the summer monsoon is a critical climate factor that enhances carbon uptake in China due to the asymmetric response of photosynthesis and respiration. Our study not only revealed the shift in ecosystem carbon sequestration in China in recent decades, but also provides some insight for understanding ecosystem carbon dynamics in other monsoonal areas. 相似文献
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基于碳循环的黄淮海平原耕地固碳功能研究 总被引：1，自引：0，他引：1
耕地固碳作为陆地主要生态系统固碳的有效补充,越来越引起学术界的广泛关注。但是,目前耕地固碳功能研究多从生态学角度研究耕地植被、土壤等碳吸收、碳释放以及将耕地看作纯自然生态系统研究系统碳平衡,缺乏从土地利用和管理学科角度对耕地固碳功能进行系统阐述和研究。黄淮海平原作为中国重要的粮食主产区,区内耕地面积大,耕地利用模式典型。本文以黄淮海平原为研究区,从耕地利用系统的角度出发,基于整个系统碳循环过程,构建了黄淮海平原耕地利用系统固碳功能研究基本框架,并基于生态学角度陆地生态系统固碳相关研究成果,从耕地固碳能力、固碳效率和固碳优势度三个方面对黄淮海平原耕地固碳功能进行了评价。研究结果表明：耕地利用过程中的耕地固碳功能认识,应从自然固碳能力、理想固碳能力、现实固碳能力和区域固碳能力4个层次展开,黄淮海平原耕地固碳能力在各个层级上均表现出正向性;此外,黄淮海平原耕地平均固碳效率为2.5,固碳优势度达到0.85,黄淮海平原耕地固碳功能在本区域具有不可忽视以及区域内其他生态系统不可替代的重要作用,在本区域应该作为耕地的重要功能进行显化。本研究不仅可为耕地生态功能理论研究提供新思考点,也为提升耕地的生态效益、缓解气候变化以及耕地生态补偿方面研究提供了参考和支撑。 相似文献
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中国小麦、玉米碳足迹历史动态及未来趋势 总被引：2，自引：0，他引：2
气候变化是当今国际研究的热点问题,小麦、玉米是中国主要粮食作物,分析小麦、玉米生产碳足迹的时空动态和中国相关农业政策对小麦、玉米生产的温室气体减排的引导效果对于合理应对气候变化具有重要的意义。本研究基于生命周期评价法（LCA）对2005—2015年中国小麦、玉米生产碳足迹进行了核算,并在此基础上,根据种植业结构及化肥、农药调整政策模拟分析了不同玉米种植面积和不同单位面积化肥及农药施用量等4种情景下2020年小麦、玉米生产的温室气体排放和单位面积碳足迹。研究结果显示：2005—2015年小麦、玉米生产的单位面积碳足迹和温室气体排放量均呈现出显著增加的趋势 （P < 0.05）;模拟分析结果表明：通过缩减种植面积,优化化肥、农药投入能够有效降低小麦、玉米生产的碳足迹,实现（168.89~ 560.07）亿kg CO2-eq的减排潜力。因此建议构建科学施肥技术体系,提高农资投入品的利用效率,以实现中国的温室气体减排目标。 相似文献
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碳循环是全球变化研究的核心问题之一 ,全球碳源和碳汇之间的不平衡 ,使得研究生物圈碳循环日趋重要。阐述了全球生物圈碳循环的科学问题及我国进行陆地和近海生态系统碳收支研究的意义、目标和内容 相似文献
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通过生态建设提升固碳能力，是我国实现“双碳”目标的重要途径之一。文章在分析我国生态固碳现状和趋势基础上，总结了我国生态固碳能力提升面临的主要挑战。研究认为，需要通过生态系统内部结构优化和生态建设区域协调两方面促进生态建设布局优化，提升生态系统碳汇增量。在生态系统内部结构优化方面，提出重启成熟林地有序更新采伐、增强草原生态系统固碳能力和发挥“西线引水工程”碳汇增益作用等；在生态建设的国土布局优化方面，提出了统筹建立差异化区域碳中和路径，全面推进欠发达地区绿色发展，协调处理生态保护与清洁能源发展关系，促进区域生态环境改善和国土空间高效利用的战略路径。 相似文献
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全球气候变化已成为当今生物有机体面临的最严峻的生态胁迫。气温升高和降雨格局的改变使得生物有机体的性状、种间关系、分布格局与生物多样性发生改变．进而影响以生物有机体为主体的生态系统功能和稳定性,最终影响人类的生存和社会经济的可持续发展。本文介绍了国内外生物多样性和生态系统功能对气候变化响应研究的进展,结合我国在该领域存在的问题,提出了我国利用现有基础研究气候变化．生物多样性．生态系统稳定性及反馈调节的主导学术思路、研究方法和研究重点．以期全面阐明陆地生态系统和生物多样性与全球变化的相互作用机制,为我国陆地生态系统自然资源的合理利用及适应性管理提供科学依据,同时推动我国生物多样性及全球变化生态学研究的全面发展和理论突破。 相似文献
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介绍了中国科学院大气物理研究所东亚中心在全球变化科学研究方面的一些进展。主要包括:(1)参与了国际和国内全球变化科学的开拓工作;(2)提出了区域水平上的全球变化研究新方向;(3)气候突变和全球增暖的区域响应研究;(4)东亚季风区植被-大气相互作用研究;(5)区域环境系统模式的发展和亚洲区域模式的国际比较研究活动;(6)提出了对全球变化的人类有序适应的概念、试验观测、理论和方法;(7)面向国家需求的全球变化问题——北方干旱化研究;(8)陆地生态系统碳循环研究等。 相似文献
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我国温带森林生态系统是东北生态屏障的重要组成部分,不仅孕育着丰富的生物多样性,而且是我国重要的木材资源培育基地,也是我国应对气候变化的重要支撑。由于过度采伐利用,温带针阔混交林的结构和功能遭受严重影响,显著影响了区域生态安全。中国科学院长白山森林生态系统定位观测研究站(以下简称"长白山站")以揭示我国温带原始阔叶红松林的结构、功能及其演变过程为核心,开展长期综合监测和试验研究,发现了老龄林仍然具有持续碳汇能力,揭示了植被数量、大树数量以及树木水分传导率、抗栓塞能力对森林生产力具有重要影响;通过控制实验,阐明了CO_2浓度增加和氮(N)添加能够增加生态系统碳汇和碳固持能力;发现了种子结实机制和尺度在群落构建中的作用,揭示了环境过滤、扩散限制和随机稀释是阔叶红松林生物多样性形成和维持的主要机制;探索了在群落演替过程中地上—地下以及生物多样性-生产力的关系。研究成果为揭示森林生态系统碳汇及其形成与维持机制,促进温带受干扰森林生态系统结构和功能的恢复,以及构建区域生态安全等提供理论支撑。同时,长白山站与国内外科研单位、大专院校等开展合作研究;与周边林业局合作,研制和示范了森林生态系统管理决策支持系统。长白山站是我国温带重要的森林生态系统科学研究基地,也是国内产学研相结合的业务科技支撑平台和生态学、林学人才培养基地。 相似文献