全球对陆地生态系统植被和土壤碳储量的估计
核心观点与背景
全球陆地生态系统在碳调节服务中扮演着关键角色，作为碳储存的重要场所，对减缓气候变化至关重要。森林生态系统尤其重要，其碳调节服务的研究主要集中在供给服务、气候调节服务和文化生态系统服务。本研究旨在量化陆地生态系统的气候调节服务，重点关注植被和土壤碳储量。
研究方法与数据
本研究采用ARIES集成建模系统，结合数据和模型研究生态转变对全球景观的影响。模型估算植被碳储量（地上生物量和地下生物量）和土壤有机碳储量，并基于SEEA环境经济核算体系进行货币估值。
数据来源与时间范围
- 土地覆盖数据：ESA-CCI土地覆盖图（1992-2020年）
- 火灾数据：MODIS烧毁土地地图（2000-2020年）
- 森林景观地图：完整森林景观地图（2000、2013、2016、2020年）
- 生态植物区系和大陆地区：粮农组织生态植物区系和大陆地区
- 土壤有机碳数据：ISRIC-世界土壤信息（2020年）
- 时间范围：2001-2020年
结果概述
- 植被碳储量：全球森林植被碳储量在分析期间减少了近1.3%，主要受森林砍伐驱动。灌木和草本植被碳储量稳定增长，农业植被碳储量略有增加，但增幅不足以抵消森林碳储量的减少。
- 土壤有机碳储量：2020年土壤有机碳结果按土地覆盖类别细分，提供附加信息，但与植被碳储量数据不具备可比性。
比较评估
- 国家面积：模型中使用的总面积与国家提交的数据相差不到5个百分点，差异可接受。
- 森林面积：模型与国家数据存在差异，主要源于不同的森林定义和土地分类系统。
- 植被碳储量：模型数据与国家数据在总体趋势上相符，但具体数值受数据来源、空间和时间尺度等因素影响。
研究结论
- 森林砍伐是导致全球植被碳储量减少的主要驱动因素。
- 灌木和草本植被扩张对全球总植被碳储量的贡献为正，但不足以抵消森林碳储量的减少。
- 土壤有机碳在湿地碳储量中扮演重要角色，但本研究未将其纳入植被碳储量估算。
- 模型结果受数据限制，未来需改进以提高准确性和不确定性评估。
未来发展方向
- 整合2019年IPCC指南更新内容。
- 采用更可靠的方法建模自然干扰（火灾）对碳循环的影响。
- 提供更多与模型输出相关的不确定性信息。
- 改进模型处理火灾后碳动态的方法。
- 单独计算红树林碳储量，并与陆地碳储量结果保持一致。
