温室气体(主要包括CO2, CH4和N2O)排放是推动全球变暖的主要原因之一。以往研究重点关注国家的CO2的收支，却对温室气体总收支缺少系统的认识。在最近发表于《国家科学评论》（National Science Review）的一篇文章中，北京大学领导的研究团队通过对40余个温室气体收支组分的计量，首次完整评估了中国陆地生态系统的温室气体收支。研究发现，中国陆地生态系统非CO2温室气体排放的增温效应，完全被中国陆地生态系统CO2吸收的降温效应所抵消。

陆地生态系统吸收了大量的CO2，但其降温效应仅相当于陆地生态系统CH4和N2O排放增温效应的一半。政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告表明，非CO2温室气体（主要包括甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O））排放会减少特定温升目标下的碳排放空间，对减缓和控制气候变化产生严重影响。然而，中国陆地生态系统的温室气体收支的不明确，制约了我们准确理解我国陆地生态系统对气候变化的贡献，限制了我们准确评估基于自然的气候解决方案在我国的应用潜力，是科学制定 “碳中和”实现路径和参与全球气候治理政策的重大挑战。

近日，来自北京大学等单位的研究团队在发表于《国家科学评论》（National Science Review，NSR）的研究中，发展了得到全球碳计划认可的双向约束（“自下而上”+“自上而下”）方法框架，对我国陆地生态系统的温室气体（CO2, CH4和N2O）收支进行了系统评估。在由点及面、“自下而上”的评估中，研究人员整合了31个清单（包括11个CO2清单，10个CH4清单，10个N2O清单）和48个生物地球化学模型（包括18个CO2模型，23个CH4模型，7个N2O模型），对森林、灌丛、草地、湿地、农田、牧场和内陆水体等生态系统的近40个通量项进行了计量；在基于大气温室气体浓度反演陆地生态系统收支“自上而下”的评估中，研究人员整合了17个大气反演模型（其中CO210个，CH43个，N2O4个），并校正了反演结果中化石燃料产生的温室气体排放和横向CO2输送通量。

基于“自下而上”和基于“自上而下”的评估一致表明，自2000年以来，中国陆地生态系统是一个较小的温室气体汇:

-29.0 ± 207.5 Tg CO2-eq yr-1 (“自下而上”)，

-75.3 ± 496.8 Tg CO2-eq yr-1 (“自上而下”)

(负值代表净吸收，如图1）。

即：中国陆地生态系统的温室气体净收支可能略微减缓了全球气候变暖，这与全球陆地生态系统显著的温室气体净排放形成了鲜明对比。

这一反差主要源自中国陆地生态系统显著的CO2吸收（-1151.0 ± 425.1 Tg CO2 yr-1 （“自下而上”）；-1229.2 ± 149.1 Tg CO2 yr-1（“自上而下”））。因此，中国以不到全球7%的陆地面积，贡献了约20%的全球陆地CO2吸收。其中，得益于我国持续的大规模植树造林行动，森林生态系统对我国陆地生态系统碳汇的贡献逾50%。中国陆地生态系统碳汇也完全抵消了其CH4排放（自下而上：26.1 ± 4.4 Tg CH4 yr-1；自上而下：26.4 ± 5.6 Tg CH4 yr-1）和N2O排放（自下而上：1.8 ± 0.3 Tg N2O yr-1；自上而下：1.3 ± 0.8 Tg N2O yr-1）。

约60%的陆地生态系统CH4排放源于牲畜肠道发酵和水稻种植，而一半以上的陆地生态系统N2O排放源于氮肥施用引起的农田N2O排放。因此农业生态系统表现为显著的温室气体排放源（809.4 ± 122.7 Tg CO2-eq yr-1），但这一温室气体源被自然生态系统可观的温室气体汇（-838.4 ± 167.0 Tg CO2-eq yr-1）所抵消。

图1 近20年来中国陆地生态系统的温室气体收支

综上，这一研究初步查清了我国陆地生态系统温室气体收支的现状，为制定符合我国国情的气候变化政策提供了支撑。作者认为，“自上而下”与“自下而上”估算结果的吻合度较高，增强了评估结果的可信度，但源自观测数据和模型的不确定性仍然影响了温室气体收支的更精准计量。进一步发展天地一体、多源数据与方法约束的温室气体计量体系是实现温室气体收支“可测量、可报告、可核查”的必然要求，也能够为追踪和评估各国碳中和进程、积极参与全球气候治理提供更可靠的科学依据。

这项研究以“The greenhouse gas budget for China’s terrestrial ecosystems”为题发表于《国家科学评论》（National Science Review）。北京大学的王旭辉研究员为第一和通讯作者，其他主要作者来自北京大学、中科院青藏高原研究所、中山大学和西湖大学等单位。该研究得到了国家自然科学基金的资助。

原文：The greenhouse gas budget for China's terrestrial ecosystems

链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwad274