□本报记者 潘锋
全球和区域碳循环及碳收支的动态变化研究已经成为全球变化研究的核心内容之一，这不仅是因为它的微小变化就能导致大气二氧化碳浓度的明显波动，从而影响全球气候的稳定，而且它也与《京都议定书》紧密相关。出席日前在北京举行的以“陆地生态系统固碳潜力不确定性的科学问题”为主题的第372次香山科学会议的专家指出，我国已成为最大的工业源二氧化碳排放国家之一，阐明中国陆地生态系统在全球碳循环中碳汇、碳源的作用机制是中国科学家的重要责任。
为履约谈判提供科技支撑
《巴厘岛路线图》对2012年《京都议定书》第一承诺期到期后发展中国家温室气体排放所提出的要求，给发展中大国的可持续发展形成了巨大的压力。“面对履约和外交谈判的严峻形势及我国积极应对气候变化的自主行动，迫切需要掌握天然森林和草地碳积累的自然过程与维持机制，以及未来全球变化影响下的固碳潜力的系统科学知识。”会议执行主席、中科院沈阳应用生态研究所研究员韩兴国说。
韩兴国在题为《开展我国陆地生态系统固碳潜力关键科学问题讨论的必要性》的主题评述报告中，对国际上土壤固碳功能和固碳潜力、气候变化影响土壤碳截获的过程与潜力、生态系统管理的土壤碳截获过程及增碳模式等进行了评述。
与会专家指出，近年来尽管我国陆续开展了陆地生态系统碳循环的过程与机制研究，但这些研究大都以分散点上研究为主，数据密度明显不足，且大都以地上部分研究为主；具有可比性的，按照一致性的研究方法开展的国家尺度土壤固碳功能及潜力的研究尚属空白。韩兴国认为，目前我国在陆地生态系统土壤碳库潜力及未来变化情景以及其土壤碳截获机制方面相对滞后，需要进一步集中力量进行研究，以期实现重点突破，为国家气候谈判以及政治履约提供必要的科学数据支撑。
研究结果多具不确定性
尽管已有很多国内外学者对自然生态系统的碳循环过程及其潜力进行了多方面的研究，但多位专家指出，由于不同环境要素及格局的改变所导致的主要生物地球化学过程了解的欠缺，对自然生态系统碳收支的许多物理、化学和生物过程的理解也较少，很多过程的机理及其耦合还不完全清楚，因此，现有研究的结果大都具有很大的不确定性。
森林和草地土壤碳截获潜力的计算，是国际履约和碳外交谈判的重要内容。但在当前全球陆地碳储量的估算数字不断增加的情况下，量化陆地固碳潜力的理论研究还处在酝酿阶段。同时，国际上关于生态系统碳固持潜力及其维持机制认识明显不足，尤其是对土壤系统的关键碳过程及其稳定性变化，导致陆地生态系统碳汇潜力的评估结果存在着极大的不确定性。迫切需要深入开展陆地生态系统碳循环机制、关键过程等方面的研究，以增强对全球气候变化和生态系统管理对陆地生态系统固碳潜力及其不确定性的科学认识。
与会专家指出，全球变化系统是一个不确定的混沌系统，是由全球气候系统、生态系统和人类社会经济系统相互作用所构成，具有高度的复杂性、正负反馈作用和多时空尺度，系统的不确定性是必然的。而开展研究的目的则是要从全球变化的不确定性中，找出其中的某些确定性，开展具有普适性的固碳潜力参照系理论研究具有必要性和迫切性；且在研究陆地生态系统碳汇功能不确定性时，应该充分考虑未来50年至100年时间尺度上区域气候模式和全球气候模式所隐含的大量不确定问题。
加强森林草地固碳机制研究
专家认为，森林和草地作为我国陆地生态系统的主体，加强其碳截获功能在全球变化情景下的变化应是今后研究的重点。在林业措施成为中国自主减少温室气体排放的国际承诺目标的背景下，如何科学计量和估算中国森林储量和碳汇潜力以及动态变化，以及在造林和经营管理过程中土壤碳排放变化规律，是目前林业建设中急需回答的问题；同时我国森林土壤碳截获功能研究中应该重点关注土壤有机碳排放测定的新技术的应用；作为未来国家碳外交的战略资源，应关注与植被自然发展过程联系的土壤有机碳积累及维持机制的研究，能够促进我国土壤碳截获科学的发展。
针对我国陆地生态系统固碳潜力不确定性，与会专家建议：土壤碳截获的生物学机制的深入研究，将为模型模拟等提供重要的参数系统，土壤碳过程的不确定性较地上生物量的不确定性更大，是今后研究的重点。我国陆地生态系统固碳的主体是森林和草原，应大力加强自然系统固碳潜力的理论研究。大规模植被建设需要匹配相应的水资源支持，区域植被建设的水、碳平衡及其调控应成为关注的核心问题之一。
《科学时报》 (2010-7-20 A3 综合)