中国陆地碳汇如何助力碳中和？碳排放预测必看

为达成2060年之前实现碳中和的目标，中国得弄清楚自身森林，以及草原和湿地的吸碳实际情况。然而，科学界针对陆地碳汇的估算存在极大差距，这对国家减排政策制定精准程度产生了直接影响。

估算碳汇的两条路线：自下而上与自上而下

关于中国陆地碳汇，科学家进行估算是运用两种方法的。其中第一种被称作“自下而上”，这涵盖了森林资源清查、涡度相关观测以及生态系统过程模型。国家森林清查是每5到10年执行一次的，在2019年公布的第9次清查结果表明，中国的森林植被碳储量已然超过90亿吨。

第二种是称作“自上而下”的大气反演法，这种方法借助去测量大气当中二氧化碳浓度的变化，进而反推出陆地生态系统吸收了多少的碳，它最大的优势在于能够近实时评估碳汇，然而却需要密集的地面观测站网予以支持，目前中国在这方面的数据依旧是很缺乏的。

算帐时，清单法依据不同时期碳储量的对比来进行，它适用于森林这类存有长期数据的生态系统。对于灌木以及草地，科学家是借助建立植被碳储量与卫星植被指数之间的关系来加以推算的。涡度相关法更善于探究生态系统对气候变化的日常响应，并非直接对区域总量予以估算。

中国碳汇规模惊人但估算差异大

依据多篇研究论文所汇总的数据，中国陆地生态系统每年吸收的二氧化碳大概处于1.5亿至3亿吨碳的范围之内。鉴于中国陆地面积仅仅占据全球的6.5%，然而却贡献了全球陆地碳汇的10%至31%，这样的比例是颇为突出的。

然而问题在于，不同方法所给出的数字，差别显著。比如说，基于清查法的估算，相对较为保守，而大气反演的结果呢，常常更高。就是相同的森林区域，通过过程模型模拟出来的碳汇强，可能比清单法高出30%以上。

这种偏差源自陆地生态系统极强的异质性，从东北针叶林至西南喀斯特森林，从华北平原农田到青藏高原草甸，各异的生态系统固碳能力相差好多倍，不存在哪一个单独方法能完美涵盖所有区域以及所有植被类型。

大气反演受制于观测网络稀疏

依靠大气反演法去评估区域碳收支，是一种重要手段，可是它在中国的应用遭遇硬约束。当前，全国长期能够稳定运行的大气二氧化碳浓度观测站点仅仅只有十几个，并且大部分集中于东部地区。西部以及偏远地区几乎处于空白状态，因此导致反演结果在这些区域极其不可靠。

有着这样一个具体瓶颈，那便是缺少高空间分辨率的观测数据，要去评估省级碳收支相关情况，每个省起码得有几个高精度观测点才行，依据当前站点密度状况，大气反演仅仅能够勉强给出全国尺度的估算结果，没办法服务于省级减排考核工作。

科学家为解决这个问题，提出参考大气传输模型来构筑观测网络，通过模拟二氧化碳于大气里的扩散途径，能评定哪些地点建站性价比最高，此优化设计可在投入受限情形下，最大限度减少区域碳预算的不确定性。

化石燃料排放清单误差叠加干扰

估算陆地大气净碳通量所采用的大气反演方法，涵盖了化石燃料排放与生态系统碳汇这两个部分。若要单独计算出生态碳汇，前提是必须明晰化石燃料排放了多少碳。然而当前区域尺度的化石燃料排放清单，存在着较大的误差。

从城市方面来看，不同机构所编制的碳排放清单存在差异，这种差异能够达到20%以上。这些误差会直接传递到生态碳汇的反演结果当中。要是某地区实际的化石燃料排放比清单高出10%，那么反演出来的生态碳汇就会被高估10%。

在能源活动密集的东部省份，此问题格外突出。要将其解决，其一，需构建更精准的排放清单，这其中涵盖基于企业实测数据的校核；其二，于大气反演模型里同时对化石燃料排放以及生态碳汇进行反演，然而这得有更复杂的算法以及更多观测数据予以支持。

过程模型缺乏中国自主知识产权

按照过程构建的生态系统碳循环模型，身为预测将来碳汇变化的关键工具，国际上像CASA、Biome - BGC这等主流模型，已然发展了30多年，能够颇为不错地点模拟出温度、降水、二氧化碳浓度变化对于碳循环所产生的影响，然而国内当下却不存在一个具备完全知识产权的类似模型。

更严重的问题在于，这些模型的适应性情况颇受质疑。多数模型源于欧美的生态系统研究来发展，其参数设置是依据当地树种的生理特性而定。若将它们直接应用于中国的黄土高原地区，或者西南喀斯特地区 ，又或是横断山区，那么模拟结果的可靠性便是疑问重重。

一则存有突破的方向是将人类所开展的活动融入至模型之中，过往的40年里，中国陆地碳汇出现增长，其增长在很大的程度上源自于退耕还林，及天然林保护等诸如此类的生态工程，然而，现有的模型对于像造林、抚育、采伐这般的人为管理措施的描述是极为粗糙的，唯有开发出人与大自然相互耦合的碳循环模型，才能够更为准确地去预测未来的碳汇潜力。

极端气候事件让碳汇变得脆弱

其中一个导致模型存在致命缺陷的情况是，它在准确诊断处于极端气候事件状态下的碳汇响应方面存在困难。在2022年的时候，长江流域出现了极端高温干旱的状况，致使部分区域的森林光合作用出现了大幅度的下降，甚至出现了从碳汇转变成为碳源的情况。然而，主流模型在对这类事件所产生的影响进行预测时，其表现并不理想。

针对气候变化敏感区域，其碳汇稳定性评估极为紧迫，且刻不容缓。青藏高原多年冻土区存有大量土壤有机碳，倘若冻土融化加速这一情况出现，极有可能释放出数量巨大的温室气体。黄土高原以及西南喀斯特地区生态系统的本底较为脆弱，对于其碳汇针对干旱以及人为干扰的敏感性，需要展开深入的研究工作。

关系到国家碳中和路径可靠性的是这些区域的碳汇稳定性，倘若在极端气候下这些碳汇忽然萎缩，那么就必须运用更大力度的人为减排去进行弥补，所以科学界要优先于这些热点区域加密观测，并且改进模型针对极端事件响应过程的模拟。

走向天地一体化的碳核算系统

我国科学家针对多种方法利弊，提出了整合方案，天地一体化碳核算系统，是利用清查数据，结合涡度相关通量塔，运用卫星遥感，借助大气反演模型，使不同方法相互验证与约束，如此这般可最大程度降低单一方法不确定性。

这一具体实施路径涵盖三个层面，其一为地面层，需完善森林清查体系以及通量观测网络，当下中国已建成数量超过100个的涡度相关通量塔；其二是空基层，要借助高分系列卫星以及高光谱载荷来获取植被参数；其三是大气层，需加密二氧化碳浓度观测站点，力求在十四五期间达成覆盖每个地级市的目标。

该多层次监测体系的目标在于达成碳汇的可测量，做到这一点以后，还需实现碳汇的可报告，达成可报告之后，进一步要实现碳汇的可核查。唯有如此，中国陆地碳汇方可切实纳入国家碳排放权交易市场以及减排绩效考核。不然的话，估算所存在的不确定性将会始终成为政策制定过程当中的绊脚石。

读完这篇文章之后，你对于中国森林每一年能够吸收多少二氧化碳心里是不是有底呢？欢迎在评论区域分享你的观点，同时也不要忘记点赞并且转发，好使更多的人去关注碳汇这个默默无声的碳中和功臣句号。