新闻网讯（通讯员遥轩）国际知名学术期刊《自然·通讯-地球与环境》（Nature Communications Earth & Environment）在线刊发了以遥感信息工程学院为第一完成单位、该院教授沙宗尧为第一作者的研究成果，论文题为《优化的土地管理措施能极大提高全球陆地生态系统固碳能力》（The global carbon sink potential of terrestrial vegetation can be increased substantially by optimal land management）。
为应对全球变暖等气候变化问题，我国提出“碳达峰”“碳中和”双碳计划，从国家层面实施了一系列战略部署，在减排和增汇两个方向上，采用了包括新能源利用、环保材料开发、增加碳封存和生态固碳等各类措施，落实减排增汇目标，贡献中国力量。
全球陆地生态系统是重要的碳汇，通过绿色植物光合作用，每年可从大气中吸收超过1000亿吨的碳。陆地生态系统固碳量具有时空不一致性，在不同的生态系统类型（植被覆盖类型）、气候、人类管理方式下，存在显著的差异。目前，提高陆地生态系统固碳能力的措施，考虑不同生态系统类型的固碳能力的差异，可通过改变土地覆盖例如采用退耕还林，提高总体固碳量，还可通过生态工程和生态恢复，提高退化植被的生态固碳能力。然而这些方式都具有很大的局限性，例如必须可能造成基本农田面积的减少、生态工程推广受自然环境条件制约等。文章认为，在现有的气象、植被覆盖和土壤等条件下，不改变现有土地利用方式，仅通过管理措施的优化，增加植被固碳量及碳汇，是未来提高陆地生态系统固碳量更具潜力的方式，也更有推广空间。
该研究基于全球近20年的植被遥感数据，结合全球气象、土壤、地形地貌数据，采用邻域相似性空间分析的方法，以邻域土地管理措施为参考对象，绘制了土地管理措施优化情景下，全球陆地生态系统植被固碳增加的通量地图。研究发现，通过土地管理措施的优化，陆地生态系统植被的覆盖区，每平方公里平均可多固定124.3吨（图1）、全球总计多固定137.4亿吨的碳，考虑到土壤呼吸的碳排放折减，土地管理措施优化能够净增碳汇约35-40亿吨，净增碳汇量达全球石化燃料总排放的三分之一。净增碳汇通量在不同的区域、不同的生态系统类型差异很大，相对于森林，草地和农田具有更大的增汇增量潜力。研究还发现，全球陆地生态系统15%的面积，汇聚了上述总净增碳汇50%的量，因此土地优化管理措施的范围，从实施的效益上，应重点考虑这15%的区域空间。人类活动部分解释了净增碳汇密度的空间分布，从人口密度和固碳通量增量的分布比较中，发现两者具有极显著的相关性，这也说明了人类活动强度大的区域，通过土地管理措施优化增加生态固碳具有更好的效果。
图1优化土地管理措施全球陆地生态系统植被固碳增量通量地图（2001-2019）
参与该研究的单位包括武汉大学、美国东密西根大学和马里兰大学、加拿大滑铁卢大学，以及国内中国科学院植物研究所、沈阳建筑大学、上海财经大学、上海大学、内蒙古草勘察设计所，研究得到国家自然科学基金的支持。
文章链接：http://dx.doi.org/10.1038/s43247-021-00333-1
（编辑：肖珊）
