自工業(yè)革命以來，人類對(duì)化石燃料的消耗，導(dǎo)致CO2等溫室氣體被大量釋放，大氣中CO2濃度從1750 年約278μmol/ mol 增加到2021 年11 月的415.01μmol/ mol(www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends )， 從2006 年開始中國取代美國成為世界上最大的CO2排放國 ，2020 年的碳排放量約為10.7Pg(1 Pg＝1015g＝10 億t)CO2當(dāng)量，占同年全球排放量的31％ ，未來中國實(shí)現(xiàn)碳中和所需的碳減排壓力遠(yuǎn)超過世界上其他任何一個(gè)發(fā)達(dá)國家 。 為此，2020 年我國提出:“二氧化碳排放力爭在2030年達(dá)到峰值，2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)”，這不僅是實(shí)現(xiàn)我國自身可持續(xù)發(fā)展的需求，也是展現(xiàn)我國作為負(fù)責(zé)任大國的作為和擔(dān)當(dāng)。 減少CO2排放和增加碳匯是最主要的兩種實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的手段，而碳匯增加的重點(diǎn)在于提高生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，鞏固提升生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力。生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)根據(jù)排放和吸收之間的關(guān)系可以分為碳源和碳匯，其中碳源表示生態(tài)系統(tǒng)的排放量大于吸收量，而碳匯則表示生態(tài)系統(tǒng)的吸收量大于排放量。 根據(jù)最新的生態(tài)系統(tǒng)碳匯的定義:“生態(tài)系統(tǒng)碳匯是指不同生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)關(guān)聯(lián)共同對(duì)于全球生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的作用，不僅包括傳統(tǒng)的植樹造林、增加綠化面積等措施對(duì)于碳吸收的貢獻(xiàn)，也包括草原、濕地、海洋等生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣中二氧化碳的過程，同時(shí)也涵蓋土壤、永久性凍土固定的碳儲(chǔ)量” 。 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)占全球陸地面積的6.4％，其凈CO2的吸收量占全球吸收量的10％—30％，是全球和區(qū)域碳循環(huán)及其模式研究的重點(diǎn)地區(qū)。 根據(jù)預(yù)測(cè)，在2060 年中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力將達(dá)到0.36 Pg C/a，抵消的同期化石燃料燃燒和工業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致的碳排放的比例將達(dá)到43％ 。 因此，在中國開展陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯研究不僅是改進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)管理、保障生態(tài)安全的急迫需求，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)路線圖和時(shí)間表提供科學(xué)基礎(chǔ) 。

    近年來，隨著科技水平的進(jìn)步，適用于不同時(shí)空尺度的碳匯水平觀測(cè)技術(shù)和碳匯強(qiáng)度評(píng)估方法不斷地得到發(fā)展和完善。 在全球尺度和中國尺度的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯評(píng)估研究中，國內(nèi)外發(fā)表了大量的基于不同估算方法的文章(表１)，根據(jù)數(shù)據(jù)的來源及模型方法的原理可以將陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯方法分為“自下而上”(bottom-up)和“自上而下”(top-doen)兩類 。 “自下而上”方法利用地面調(diào)查數(shù)據(jù)、氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，使用模型方法模擬區(qū)域或全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯，主要包括地表植被生物量和土壤碳的地面調(diào)查與清查方法、渦度相關(guān)法、生態(tài)過程模型等方法 。 常用的模型包括通過溫度、降水等氣候因子，海拔、坡度、坡向、經(jīng)緯度等地理因子與植被生物量、蓄積量之間的關(guān)系來估算陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。通過考慮植被生長與光能利用效率(光合有效輻射)以及植被內(nèi)部生理生態(tài)過程(光合作用、呼吸作用等)來估算陸地生態(tài)系統(tǒng)尺度生產(chǎn)力的生態(tài)過程模型 。 “自上而下”方法主要利用碳同化反演技術(shù)，基于不同平臺(tái)的(地基平臺(tái)、航空遙感平臺(tái)、衛(wèi)星遙感)大氣溫室氣體濃度觀測(cè)，結(jié)合氣象場數(shù)據(jù)和大氣輻射傳輸模型計(jì)算陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度 ，常用的方法有基于大氣CO2濃度的碳同化方法以及衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演方法。

    本文根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)碳匯評(píng)估的“自下而上”和“自上而下”兩種途徑，分析討論不同方法在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯估算中的應(yīng)用、以及各方法的優(yōu)勢(shì)及缺陷，闡明主要驅(qū)動(dòng)因子對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的影響。總結(jié)中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯特征及主要影響因素，最后，基于目前研究存在的挑戰(zhàn)，展望了新的理論、方法和技術(shù)手段在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯研究中的應(yīng)用，為更準(zhǔn)確的估算陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯、更好的支撐國家碳中和行動(dòng)方案的制定和實(shí)施提供參考。

　 “自下而上”碳匯估算方法
 樣地清查法
     利用清查法評(píng)估陸地生態(tài)系統(tǒng)的研究包括多個(gè)方面:基于生物量組分的碳匯估算，生態(tài)系統(tǒng)各組分碳匯水平評(píng)估，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度的評(píng)估和碳匯強(qiáng)度的變化趨勢(shì)。 郭兆迪等根據(jù)中國多期森林資源清查數(shù)據(jù)，按照不同森林類型分別統(tǒng)計(jì)天然林、人工林、經(jīng)濟(jì)林和竹林的面積和蓄積數(shù)據(jù)，利用生物量轉(zhuǎn)換因子法計(jì)算了中國 1977—2008 年間森林生物量的碳匯情況，得到天然林和人工林(63.3 Tg C/a(1Tg ＝ 1012g))、經(jīng)濟(jì)林(4.0 Tg C/a)和竹林(2.9 Tg C/a)的年平均碳匯 。 方精云等根據(jù)清查數(shù)據(jù)估算了 1981—2000 年間中國陸地生態(tài)系統(tǒng)各組分(森林、草地、灌木叢、農(nóng)作物、土壤)碳匯，認(rèn)為森林生態(tài)系統(tǒng)的森林生物量、地表凋落物、木質(zhì)殘?bào)w和土壤有機(jī)碳等組分整體表現(xiàn)出明顯的碳匯，并肯定了我國植樹造林、人工林面積增加對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳匯的重要貢獻(xiàn)[ 。 由全球變化研究國家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持的研究結(jié)果表明:2004—2008 年間中國森林凋落物碳和木質(zhì)殘?bào)w的碳儲(chǔ)量為(925±54) Tg，1988—2008 年，森林凋落物碳和木質(zhì)殘?bào)w的年平均碳匯為(925±54)Tg C/a 。 在對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力預(yù)測(cè)上，劉迎春等基于國家林業(yè)和草原局第一至六次森林資源清查數(shù)據(jù)，采用蓄積量—生物量轉(zhuǎn)換方程，探討了在基線情景下(氣候條件、干擾情況、管理方式、森林面積、樹種組成情況不變)2000—2200 年森林碳儲(chǔ)量變化 ；Zhang 等在基于森林生物量碳密度恒定的情況下，探討了 2000—2025 年間在“退耕還林還草”環(huán)境保護(hù)政策引導(dǎo)下，森林和草地面積增加的條件下陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯變化 。 Pan 等通過收集全球不同地區(qū)的森林調(diào)查數(shù)據(jù)以及歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)，估算了全球森林在 1990—2007 年間碳匯強(qiáng)度變化，前十年(1990—1999)的全球凈森林碳匯強(qiáng)度為(1.0±0.8) Pg C/a，后期(2000—2007)的碳匯強(qiáng)度略高于前十年為(1.2±0.8) Pg C/a 。 基于樣地清查法的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯評(píng)估方法明確、技術(shù)簡單，可以直接獲得最為準(zhǔn)確和可靠的數(shù)據(jù)。 但陸地生態(tài)系統(tǒng)具有較高的空間異質(zhì)性，需要較廣的空間范圍和較為精確的采樣精度，一般都需要靠抽樣方法進(jìn)行總體精度控制，工作量大，耗時(shí)長，而且樣地清查法沒有考慮陸地生態(tài)系統(tǒng)的全部類型，該方法多側(cè)重于森林、草地生態(tài)系統(tǒng)等占比較高的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)于灌叢、濕地、荒漠、凍土、城市等生態(tài)系統(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)則較少，如中科院實(shí)施的“碳專項(xiàng)”項(xiàng)目耗時(shí)5年在全國也僅調(diào)查了 14371 個(gè)調(diào)查樣方(森林樣方 7800個(gè)，草地樣方 4030個(gè)，灌叢樣方 1200 個(gè)，農(nóng)田樣方1341個(gè))，且并未涵蓋所有的陸地生態(tài)系統(tǒng) 。 此外，基于樣地清查法的碳匯通常基于碳儲(chǔ)量的年變化量計(jì)算得到，碳儲(chǔ)量的年變化量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量，碳匯測(cè)定誤差較大；同時(shí)該方法沒有考慮生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的土壤呼吸、水蝕、風(fēng)蝕等因素造成的碳的橫向轉(zhuǎn)移過程。

渦度相關(guān)方法
    渦度相關(guān)法是基于微氣象理論的目前唯一能直接測(cè)量大氣與植被冠層及土壤間物質(zhì)循環(huán)和能量交換的觀測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)尺度的溫室氣體交換、能量平衡和生產(chǎn)力等功能與過程涉及的生態(tài)現(xiàn)象觀察、生態(tài)要素觀測(cè)、生態(tài)系統(tǒng)功能變化觀測(cè)的融合 。 目前全球通量觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟(FLUXNET)建立起 900多個(gè)觀測(cè)樣點(diǎn)，形成全球性和區(qū)域性的覆蓋不同氣候帶和植被區(qū)系的通量觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，包括美國通量網(wǎng)、歐洲通量網(wǎng)、亞洲通量網(wǎng)、中國通量網(wǎng)等共 42個(gè)國家、23個(gè)區(qū)域性通量研究網(wǎng)絡(luò) 。 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)通量觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)(ChinFLUX)于2002 年建成，截止目前擁有80 多個(gè)臺(tái)站，包括森林、草地、農(nóng)田、濕地、荒漠、水域生態(tài)系統(tǒng) ，通過應(yīng)用微氣象法進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng) CO2和水熱通量長期定位觀測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)，為全球碳平衡與全球變化研究提供中國典型陸地生態(tài)系統(tǒng)碳、水汽、氮通量的長期觀測(cè)數(shù)據(jù)。

     通過構(gòu)建區(qū)域、國家及全球尺度的通量觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，可以研究不同時(shí)間尺度和空間尺度的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度。 Fu 等通過借助歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)1979—2013 年間的 CO2通量觀測(cè)數(shù)據(jù)，并結(jié)合地面植被數(shù)據(jù)定量分析了此間北半球、南半球和全球尺度的陸地生態(tài)系統(tǒng) NEP(Netecosystemprouductivity)長期趨勢(shì)與年際變異的特征規(guī)律，發(fā)現(xiàn)從長期趨勢(shì)來看，北半球和南半球?qū)θ?NEP 貢獻(xiàn)率相當(dāng)，年際變化上，北半球的貢獻(xiàn)率更大(58％) 。 Pieter 等通過收集陸地和海洋的 CO2的碳通量數(shù)據(jù)，使用大氣環(huán)流模型(generalcirculationmodel(GCM))計(jì)算了 1981—1987年間全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳源匯水平，認(rèn)為陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯水平遠(yuǎn)高于海洋生態(tài)系統(tǒng) 。 在區(qū)域尺度上，Yu 等根據(jù)碳通量觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):相同緯度的中國及東亞地區(qū)的亞熱帶森林碳匯能力要高于北美及歐洲地區(qū)森林碳匯量，Chen 等的研究結(jié)果則表明亞熱帶和溫帶森林的碳匯能力要高于熱帶雨林地區(qū)和北方森林地區(qū) 。 此外，渦度相關(guān)碳通量技術(shù)也應(yīng)用于不同氣候區(qū)和植被類型的生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度研究，包括寒帶草原和溫帶草原 、森林生態(tài)系統(tǒng) 、濕地生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)。 基于渦度相關(guān)方法的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯研究，可以實(shí)施監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)尺度上的陸地與大氣碳交換，減少樣地清查法中的數(shù)據(jù)誤差，長期的點(diǎn)位觀測(cè)可以規(guī)避生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的短期波動(dòng)帶來的不確定性，有利于探討生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程對(duì)氣候變化的相應(yīng)機(jī)制。 但是，渦度相關(guān)方法設(shè)備布設(shè)要求高，下墊面地形復(fù)雜的情況會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行，且周圍會(huì)有建筑物限高要求;通量塔數(shù)量偏少、設(shè)置不合理、覆蓋范圍小不能完全反映測(cè)量生態(tài)系統(tǒng)的景觀異質(zhì)性;因渦度測(cè)量儀器和工作原理的缺陷，觀測(cè)數(shù)據(jù)存在缺失，不能記錄到光合作用的碳吸收和呼吸的作用的碳排放數(shù)據(jù)，對(duì)于空缺碳通量數(shù)據(jù)的填補(bǔ)不同方法誤差較大;儀器還不能準(zhǔn)確區(qū)分記錄的異常數(shù)據(jù)是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的真實(shí)擾動(dòng)數(shù)據(jù)還是無效記錄數(shù)據(jù);由于夜間的湍流被抑制會(huì)導(dǎo)致測(cè)量系統(tǒng)響應(yīng)不足，測(cè)量數(shù)據(jù)值偏低，測(cè)量數(shù)據(jù)存在偏移現(xiàn)象(植被在休眠期和非光合作用時(shí)期記錄到 CO2吸收現(xiàn)象) ;對(duì)地表可用能量存在低估現(xiàn)象，能量平衡不閉合。

　陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯驅(qū)動(dòng)因子

     通過對(duì)近年來中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯研究的文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，總結(jié)相關(guān)的研究方法和結(jié)果，通過“自下而上”和“自上而下”兩種方法估算的中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯大小為(0.07—1.91)Pg C/a ，其中，基于樣地清查法估算的碳匯介于(0.13—0.31)Pg C/a，基于渦度相關(guān)法估算的中國區(qū)域碳匯介于(0.18—1.91)Pg C/a，基于模型法模擬的碳匯為(0.07—0.29)Pg C/a ，“自上而下”方法反演得到的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯為(0.28—1.11)Pg C/a 。 通過比較兩類碳匯估算方法可以看出，基于不同方法的我國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯水平存在著明顯的差異，“自上而下”方法計(jì)算的碳匯要普遍高于“自下而上”方法，這主要是因?yàn)椤白陨隙隆狈椒僭O(shè)化石燃料和非生物質(zhì)燃料燃燒完全釋放為CO2，未考慮其他的污染氣體和非氣態(tài)碳化合物，從而高估了大氣中CO2的排放量，而基于“自下而上”的方法對(duì)于森林產(chǎn)品收獲、水體沉積等從陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫中轉(zhuǎn)移部分缺乏考慮 ；此外，對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯計(jì)算也存在很大的不確定性:對(duì)于森林定義的不同統(tǒng)計(jì)的森林面積也有區(qū)別，森林碳匯往往只針對(duì)連片的森林喬木，對(duì)經(jīng)濟(jì)林、灌木林和其他類型林木較少納入計(jì)算，這造成了森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯水平的低估 。 從中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度歷史變化趨勢(shì)來看，學(xué)者對(duì)20 世紀(jì)后半葉中國陸地碳匯變化有著較大的爭議，一些研究認(rèn)為從60 年代到90 年代，碳匯水平呈微弱的下降趨勢(shì)，而有些研究則認(rèn)為碳匯不存在明顯的變化 。 對(duì)于21世紀(jì)以來的碳匯水平，大多數(shù)研究都認(rèn)同中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度在增加 。 通過對(duì)未來碳匯水平的預(yù)測(cè)，到2060年中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯強(qiáng)度介于(0.19—0.52)Pg C/a，將會(huì)抵消2.8—18.7％的碳排放，為我國實(shí)現(xiàn)“碳中和”發(fā)揮著舉足輕重的作用。

    在中國，氣候因素對(duì)于陸地碳匯的驅(qū)動(dòng)作用要高于其他因素。 Zhang 等基于碳通量數(shù)據(jù)使用６個(gè)生態(tài)系統(tǒng)碳匯模型定量分析了中國陸地碳匯年際變化的區(qū)域貢獻(xiàn)與氣候變化之間的關(guān)系，結(jié)果表明中國季風(fēng)區(qū)對(duì)全國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的年際變化起主導(dǎo)作用(86％)，相較于其它區(qū)域的氣候因子，降水的年際變異對(duì)碳匯年際變異的貢獻(xiàn)最大(23％) 。 Fang 等利用基于NOAA 時(shí)間序列數(shù)據(jù)獲取的歸一化植被指數(shù)(NDVI)研究了1982—1999 年間中國植被活動(dòng)的變化特征及驅(qū)動(dòng)因素，結(jié)果表明18 年間全國NDVI 增加了7.4％，其主要的驅(qū)動(dòng)因素在于溫度的升高、夏季降水的增加和農(nóng)業(yè)活動(dòng)的增強(qiáng) 。 通過對(duì)中國1982—2010年間陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯變化及驅(qū)動(dòng)因素分析，發(fā)現(xiàn)氣候因素效應(yīng)的貢獻(xiàn)率為56.3％，其次是氮沉降(11.3％)和大氣CO2 濃度增加(8.6％) 。 盧學(xué)鶴等利用衛(wèi)星遙感估算的大氣氮沉降數(shù)據(jù)、衛(wèi)星柱濃度數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)模擬了氮沉降對(duì)于我國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的影響，研究表明在21世紀(jì)初期，大氣氮沉降使中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯增加了0.0469 Pg C/a。 我國所屬的北半球大部分地區(qū)為全球氮沉降的高值區(qū)域 。

   土地利用管理也是中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的主要影響因素。 當(dāng)前土地利用/ 覆蓋變化主要包括兩個(gè)方面，一方面隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程需要的國土開發(fā)導(dǎo)致的林地、耕地、草地面積減少、建設(shè)用地增加，對(duì)1980—2010 年間我國陸地生態(tài)系統(tǒng)土地利用變化的研究表明，30年間因林地、耕地面積減少和城市用地的增加造成了279Tg C  的損失 。 另一方面受益于天然林資源保護(hù)工程、退耕還林還草、三北防護(hù)林體系等一系列生態(tài)工程的實(shí)施，增加了森林面積，提高了森林覆蓋率，明顯提高了我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力 。Chen 等基于MODIS 全時(shí)間序列葉面積指數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)2000—2017年間全球植被葉面積呈增加趨勢(shì)，其中，中國以占全球6.6％的植被面積，貢獻(xiàn)了占１/４ 的全球葉面積增加量，地球變“綠”的直接因素就是土地利用管理。

　展望

    陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)理過程，碳匯估算也受多種因素的影響，包括對(duì)于陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯定義的差異、模型參數(shù)化本身的系統(tǒng)誤差、觀測(cè)樣點(diǎn)分布不均的造成抽樣誤差、觀測(cè)設(shè)備本身存在的測(cè)量誤差、以及不同碳匯估算原理和方法間的誤差 。 為了加深對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯過程機(jī)理的理解，提高陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯估算的準(zhǔn)確性，準(zhǔn)確客觀的評(píng)價(jià)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯對(duì)我國碳中和的貢獻(xiàn)，需要采用新技術(shù)和新方法，多源數(shù)據(jù)、多尺度數(shù)據(jù)和多源方法相融合，開展陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯評(píng)估。

　規(guī)范陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯指標(biāo)

    要對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯有著全面準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，首先需統(tǒng)一陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯指標(biāo)定義。 因?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)的定義不同，不同研究使用的觀測(cè)數(shù)據(jù)在來源、定義、閾值等方面存在著差異，其結(jié)論也會(huì)存在較大的差距，F(xiàn)ang等 和Tang等分別采用森林資源連續(xù)清查數(shù)據(jù)和1∶100萬植被圖來計(jì)算森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯，其定義的森林面積分別為(1.428×106) hm2 和(1.882×106) hm2 。 因此，規(guī)范生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)，統(tǒng)一量化分類方法，及時(shí)更新土地利用數(shù)據(jù)，對(duì)于比較不同生態(tài)系統(tǒng)碳匯有著重要意義。

　擴(kuò)展陸地生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)范圍，完善碳匯監(jiān)測(cè)技術(shù)手段

      在計(jì)算陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯時(shí)不僅要關(guān)注森林、草地、農(nóng)田、濕地(包括泥炭地)等生態(tài)系統(tǒng)的碳匯數(shù)據(jù)，也要重視灌叢、荒漠、凍土、城市生態(tài)系統(tǒng)等碳匯數(shù)據(jù)，以及水體可溶碳、大氣中除CO2通量以外的氮、硫、甲烷通量、人為碳匯活動(dòng)數(shù)據(jù)的收集，擴(kuò)大陸地生態(tài)系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)范圍，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)觀測(cè)，提高數(shù)據(jù)的代表性和準(zhǔn)確性。 完善國家陸地生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站、中國通量觀測(cè)研究聯(lián)盟、中國生態(tài)系統(tǒng)光譜觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)等觀測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，從而獲取長期、連續(xù)、定位的生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，推進(jìn)大氣觀測(cè)衛(wèi)星(天氣、氣候大氣成分探測(cè)衛(wèi)星)、陸地觀測(cè)衛(wèi)星(光學(xué)、微波、地球物理場探測(cè)衛(wèi)星)等空間基礎(chǔ)設(shè)施和基于無人機(jī)遙感技術(shù)的近地面遙感監(jiān)測(cè)平臺(tái)的建設(shè)，獲取高分辨率、長時(shí)間序列、高可靠性的生態(tài)系統(tǒng)遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(碳通量、氣溶膠、葉綠素?zé)晒狻⑸锪俊⑷~面積指數(shù)、大氣顆粒物、污染氣體、溫室氣體濃度)，完善“天￣空￣地”一體化的陸地生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)體系。 我國于2018 年發(fā)射的首顆碳衛(wèi)星(TanSat)，在研究全球CO2濃度，監(jiān)測(cè)溫室氣體方法、估算全球和區(qū)域碳通量已發(fā)揮了重要作用 。 2022 年8 月發(fā)射的首顆陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星“句芒”為我國獲取全球森林碳匯的多要素遙感信息，提高碳匯計(jì)量的效率和精度、實(shí)現(xiàn)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯監(jiān)測(cè)提供重要支撐。

　新技術(shù)的應(yīng)用及模型方法的系統(tǒng)耦合

    新技術(shù)和新方法的廣泛應(yīng)用可以促進(jìn)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯研究。 測(cè)序技術(shù)的突破、質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展以及生物信息學(xué)的進(jìn)步為從分子層面闡明生態(tài)系統(tǒng)群落組成、功能和結(jié)構(gòu)提供了幫助；穩(wěn)定碳同位素追蹤技術(shù)通過測(cè)定植被、土壤及大氣中各碳庫示蹤物量的變化，量化植被光合作用中碳的傳輸與分配特征、闡明土壤碳動(dòng)態(tài)變化，從葉片、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等尺度解釋陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)；日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?SIF)遙感技術(shù)作為新興的植被遙感技術(shù)，在借助近地面遙感平臺(tái)、機(jī)載平臺(tái)和星載平臺(tái)獲取豐富的數(shù)據(jù)源基礎(chǔ)上，通過深入SIF 機(jī)理研究，構(gòu)建起從葉片、冠層全球尺度的生態(tài)系統(tǒng)過程中的關(guān)鍵生理生化參數(shù)反演模型，為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)監(jiān)測(cè)提供了新的視角。 陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯方法日趨成熟，單一的技術(shù)手段和方法已經(jīng)不能實(shí)現(xiàn)碳匯的準(zhǔn)確評(píng)估，今后的研究方向已傾向于綜合應(yīng)用各類觀測(cè)數(shù)據(jù)、耦合多種模型、“自下而上”和“自上而下”方法相結(jié)合進(jìn)行碳匯比較驗(yàn)證。 包括基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)建立溫室氣體、碳、氮同位素協(xié)同觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，植被碳循環(huán)模型與氣候模型相耦合研究不同尺度陸地生態(tài)系統(tǒng)間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，揭示陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯，降低預(yù)測(cè)的不確定性。

　國家重大生態(tài)工程的碳匯評(píng)估

     最后，根據(jù)中國政府出臺(tái)的“碳匯能力鞏固提升行動(dòng)”方案，需要量化國家生態(tài)保護(hù)修復(fù)重大工程對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的影響。 防護(hù)林工程、退耕還林還草工程和國土綠化工程對(duì)森林、草地等生態(tài)系統(tǒng)的增匯潛力，以及隨著時(shí)間的推移植被年齡結(jié)構(gòu)的變化和經(jīng)營管理措施對(duì)碳匯能力的影響都需要科學(xué)評(píng)估，同時(shí)也要研制和完善突發(fā)氣候狀況下(極端天氣、火災(zāi))和不同碳排放場景下的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯模型。 此外，考慮到陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯評(píng)估的研究性，當(dāng)2060 年實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)后，隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、CO2濃度的變化， “后碳中和”時(shí)代的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯評(píng)估可能遇到新的問題和挑戰(zhàn)，這需要有預(yù)見性考量并提前作出科學(xué)的應(yīng)對(duì)。

來源：劉坤，張慧，孔令輝，喬亞軍，胡夢(mèng)甜.陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯評(píng)估方法研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)報(bào)，2023，43（10）：4294-4307

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