近日,國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室森林碳匯研究團(tuán)隊(duì)、全國(guó)林業(yè)碳匯教師團(tuán)隊(duì)毛方杰副教授為第一作者、杜華強(qiáng)教授為通訊作者撰寫(xiě)的“Simulated net ecosystem productivity of subtropical forests and its response to climate change in Zhejiang Province, China”論文發(fā)表在國(guó)際TOP期刊《Science of The Total Environment》(IF=7.963)上,研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。

東亞季風(fēng)區(qū)亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)凈生產(chǎn)力總量每年約為7.2億噸碳,占全球NEP的8%左右,挑戰(zhàn)了過(guò)去普遍認(rèn)定歐美溫帶森林是主要碳匯功能區(qū)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。我國(guó)南方亞熱帶常綠闊葉林和針闊混交林經(jīng)營(yíng)區(qū)森林植被碳儲(chǔ)量總量為25.27億噸,占我國(guó)森林總碳儲(chǔ)量的30%左右,在服務(wù)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略中具有重要的作用。然而,亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯時(shí)空演格局、驅(qū)動(dòng)因子及碳匯潛力仍不十分清楚,需要進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究。
浙江是我國(guó)亞熱帶森林重要區(qū)域,據(jù)2020年浙江省森林資源與生態(tài)狀況年度監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示,全省森林植被碳儲(chǔ)量達(dá)2.9億噸左右,碳儲(chǔ)量巨大。因此,本文以浙江省亞熱帶森林為對(duì)象,綜合“通量觀(guān)測(cè)-衛(wèi)星遙感-模型模擬”等技術(shù)手段,融合1979-2015年觀(guān)測(cè)氣象數(shù)據(jù)和2016-2079年IPCC-CMIP5三種典型濃度路徑情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)氣象數(shù)據(jù),模擬并分析了百年尺度(1979-2079)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)時(shí)空動(dòng)態(tài)格局、氣候驅(qū)動(dòng)及碳匯潛力。

研究表明,從1979年到2015年,浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)NEP(Net Ecosystem Productivity,凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力)總體呈上升趨勢(shì),年均增加量9.66 g C m-2yr-1,累積NEP為365 Tg C;而2016年到2079年,NEP雖總體呈下降趨勢(shì),但仍大于歷史NEP,同時(shí)累積NEP持續(xù)增加,至2079年,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5等三種不同情景下累積NEP分別為750 Tg C、866 Tg C和958 Tg C。因此,到2079年,三種氣候情景累積NEP最大可達(dá)958 Tg C,是2015年之前累積NEP的2.6倍,說(shuō)明浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力巨大。

不同齡級(jí)森林NEP與氣象因子的偏相關(guān)分析表明,溫度是影響幼齡林固碳能力的關(guān)鍵氣候因素,而降水是影響中齡林和成熟林的關(guān)鍵氣候因素。因此,合理的森林經(jīng)營(yíng)如采伐更新、林齡結(jié)構(gòu)調(diào)整及水肥調(diào)控等,對(duì)森林生長(zhǎng)和生態(tài)系統(tǒng)固碳潛力提升有積極作用。當(dāng)然,森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯時(shí)空演變及潛力還受土地利用覆蓋變化、森林火災(zāi)、病蟲(chóng)害與極端氣候等多因素影響,所示研究結(jié)果還存在一定程度的不確定性。
(國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)