全球气候变化已成为人类社会所面临的严峻挑战.控制化石燃料排放、发挥陆地生态系统碳汇(下简称陆地碳汇)功能,是人类社会应对气候变化、实现碳中和的基本路径.我国是世界上最大的碳排放国,从全国及省域尺度上系统评估碳排放和陆地碳汇状况,对于我国及各省市制定合理的减排规划、实现碳中和具有重要意义.本研究基于翔实数据,对全国和省域尺度1980~2020年间碳排放量、清洁能源减排量、陆地碳汇进行系统概算,并评估清洁能源和生态系统碳汇在缓解碳排放、实现相对减排中的贡献(简称减排贡献,是表征碳中和水平的测度).在全国尺度上,碳排放量、人均碳排放量均表现出显著增长趋势,但单位GDP碳排放强度显著下降;省域尺度上,多数省份表现出与全国类似的变化趋势,但省际间差异明显.过去40年间我国清洁能源的总体减排贡献不大,但近年减排贡献显著上升,已接近当前碳排放量的20%;省域尺度上,各省的清洁能源开发状况相差悬殊,大多数省份的减排贡献都较为有限.基于实测数据的估算结果表明,1980年代~2010年代间,我国陆地碳汇总量抵消了同期总碳排放的15.1%;虽然陆地碳汇呈显著增长趋势,但由于排放增长更快,导致碳汇抵消比例由1980年代的30.5%下降至2010年代的12.9%.在省域尺度上,各地碳汇大小差异较大:碳汇总量最大的为内蒙古,是碳汇最小的上海的81倍;各省单位面积碳汇变动于0.04~0.68 t C/(公顷年)之间,其中福建最大(0.68 t C/(公顷年)),青海最小(0.04 t C/(公顷年)),全国平均为0.22 t C/(公顷年).本研究建议在未来减排增汇工作中,要重点关注能源利用效率提升,采取分省份、分区域、分批次地实现碳达峰的策略;要进一步发掘各省清洁能源开发潜力;要充分发挥陆地生态系统的碳汇功能,采取“最优生态系统布局、最优物种配置、最优生态系统管理”的“三优”生态系统管理原则,实现碳汇最大化的目的.
全球变化所包含的土地利用和气候等因素的改变,将对生产力、养分循环等生态系统功能产生重要的影响。以往研究大多只关注全球变化对单一功能的影响,即使同时测定多种功能也是进行独立的分析。但由于不同功能间常常存在的权衡或协同关系,导致基于单个功能的探讨难以反映全球变化对生态系统多功能性(EMF)的影响,从而限制了人们对于全球变化影响的全面认识和评估。早在2007年,Hector和Bagchi首次量化EMF,该领域才开始受到广泛关注。在此之后,EMF量化方法的不断完善,极大地推动了该领域的发展。近年来,全球变化对EMF的影响也被广泛关注。为系统梳理该领域的研究进展,该文基于中国知网、ISI Web of Science等当前常用的学术期刊数据库,检索2007–2020年的相关文献并进行计量分析,系统归纳出该领域的发展现状。在此基础上,详细阐述目前关注较多的土地利用变化、气温升高、降水改变以及氮沉降对EMF的影响,并针对现有研究中存在的问题,提出未来所需关注的6个方向:(1)规范EMF量化体系;(2)关注全球变化背景下多因子交互效应;(3)不同时间尺度下EMF对全球变化的响应;(4)全球变化背景下多维度、多尺度生物多样性与EMF;(5)全球变化背景下多营养级多样性与EMF;(6)全球变化背景下根系功能性状与EMF。
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