未来气候变化和造林情景下中国陆地碳汇变化预估
文献类型：学位论文
| 作者 | 伍涵 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张黎 |
| 关键词 | 陆地碳汇 气候变化 造林 CMIP6 CLM4.5模型 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 中国陆地生态系统在全球碳循环中扮演着重要角色，其碳汇功能的演变直接 关系到我国碳达峰和碳中和战略目标的实现路径。然而，一方面，在气候变化和 东亚季风变异加剧的影响下，陆地碳汇响应的时空分异规律仍不明晰；另一方面， 现有的未来造林增汇评估多依赖经验模型，或在基于过程模型的模拟中，忽略了 大气氮沉降这一关键影响因子变化的影响。因此，亟待明确未来气候情景下中国 造林活动的固碳增汇潜力以及大气氮沉降变化对其的影响。本研究利用生态系统 过程模型CLM4.5,结合第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6)的预估数据集， 解析了 2021-2100年中国陆地碳汇在不同气候变化情景下的时空特征和不确定 性，揭示了未来气候变化对陆地碳汇年际变化的贡献。同时，量化了国家目标导 向的高置信和低置信造林路径下的陆地固碳增汇效益，阐明了大气氮沉降变化对 造林增汇效益的可能影响。本研究旨在为我国陆地科学增汇提供理论与决策依据。 主要研宄结论包括： (1)2021-2100年SSP5-8.5情景下中国陆地碳汇总量比SSP1-2.6情景平均 偏高O.ISPgOyr-1，但是其抵消碳排放的比例显著下降，由SSP1-2.6情景的78% 降至SSP5-8.5情景的19%。未来中国陆地和森林碳汇在低排放情景下倾向于在 2061~2100年下降，而在中高排放情景下降趋势减弱；变化趋势的大小以及趋势 转变的时间在不同气候变化情景和不同模型间存在较大差异。未来我国温带季风 气候区以及华北和华南地区的陆地碳汇估算不确定性最为显著，这些区域NEP 的模型间标准差平均分别为81 gC miyf1、WgOmiyr-1和80 g C n^yr-1。对 比来自CMCC-ESM2和BCC-CSM2-MR的两套未来气候数据驱动CLM4.5模型 的结果表明，当年降水量、气温和短波辐射分别相差254mm、2°C和500MJ m_2时，会导致未来全国陆地NEP总量的估计结果存在0.07 Pg C yr'1的偏差。 (2)未来温室气体高排放情景下，中国气候因子的年际波动总体呈现增强。 全国年均气温和年降水量年际变化的标准差在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和 SSP5-8.5四种情景下分别介于0.60〜0.64 °C_yr-1和151.5~161.7 mm yr'1；全国气 温和降水年际波动在SSP5-8.5情景下将比SSP2-4.5情景分别增大6.7%和6.7%。 未来中国陆地碳汇年际变化在不同情景下介于62.3-69.6 g C m^ yr'1,并且在温 室气体高排放情景下波动增强。全国NEP密度年际变化和NEP总量年际变化的 标准差在SSP5-8.5情景下比SSP1-2.6情景分别偏高12%和8%。夏季和季风气 候区主导着未来中国陆地NEP年际变化及NEP年际波动的增强。未来中国陆地 碳汇年际变化的增强主要源自季风区气温和降水的波动加剧，以及生态系统对气 温和降水变化的敏感性增强。 (3)高置信和低置信造林路径下至2060年的新造林面积分别为4.1xl05和 5.8xl05km2，未来植树造林的实施将带来显著的陆地增汇效益。高置信和低置信 两种路径下的造林将使不同情景下2021〜2060年中国陆地碳汇分别增加 0.15〜0.16和0.20〜0.21 PgC yr'1,且以亚热带-热带季风气候区和西南地区的增汇 效益最为突出，其次是华中和华南地区。2021〜2060年西南地区的陆地增汇效益 在高置信造林情景下平均为0.07PgOyf1，占全国增汇效益的47%左右。但造林 的增汇效益在未来可能下降，下降幅度在温室气体高排放情景下减小。同时，未 来氮沉降的下降将减弱造林措施带来的陆地增汇效益。2021〜2060年在高置信和 低置信造林路径的不同情景下，氮沉降下降将导致造林的森林增汇效益分别减弱 0.037~0.038和a037~0.039 PgC.yr_1。并且，这种负面影响在中高排放情景下预 计将持续增强。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 123 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215707]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 伍涵. 未来气候变化和造林情景下中国陆地碳汇变化预估[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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