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2024年7月17日，美国林务局潘裕德研究员、北京大学方精云院士等合作基于1990年至2019年的全球森林实地长期数据，评估了全球森林碳汇的规模、趋势、影响因素！揭示了不同生物群落碳汇变化的详细情况。这一研究成果以题“The enduring world forest carbon sink”发表在国际顶级学术期刊《Nature》上。
2023年大气CO2浓度超过了420ppm，气候变化正在接近潜在的临界点，除非采取紧急行动，否则将对未来产生相当大的影响。人类的目标是到2050年实现温室气体净零排放。最具挑战性的因素之一是需要大规模的“负排放”，以弥补无法消除所有化石燃料排放的不足。。森林作为陆地生态系统中最重要的碳汇之一，其对CO2的吸收能力对于缓解气候变化具有至关重要的作用。然而，森林碳汇的稳定性及其在全球范围内的变化趋势仍存在许多未知。
本研究团队构建了来自北方、温带和热带生物群落1990年至2019年的全球森林原位清查测量记录，并辅以长期生态系统监测点的高质量数据。结合国家森林清查和其他类型的土地调查中基于遥感的森林面积估算，以评估全球森林碳汇的近期规模、趋势、影响因素和位置。本研究对森林碳汇的估计在很大程度上独立于其他方法，包括大气CO2观测和反演模型、动态全球植被模型(dgvm)和质量平衡评估。
研究发现：全球森林的碳汇是稳定的，在20世纪90年代为3.6±0.4 Pg C /年，在2010年代为3.5±0.4 Pg C /年。尽管全球森林碳汇总体稳定，但在不同生物群落层面出现了显著变化。由于森林面积的增加，温带森林(+30±5%)和热带再生森林(+29±8%)的碳汇有所增加，而北方针叶林(-36±6%)和热带原始森林(-31±7%)的碳汇则分别由于干扰和原始森林面积损失的加剧而减少。物质平衡研究表明，全球陆地碳汇增加，这意味着非林地碳汇增加。全球森林汇几乎相当于化石燃料排放量的一半(1990-2019年为每年7.8±0.4 Pg C)。然而，热带森林砍伐抵消了碳汇三分之二的收益(1990-2019年为2.2±0.5 Pg C /年)。虽然全球森林汇三十年来一直没有减少，尽管存在区域差异，但它可能因森林老化、继续砍伐森林和干扰机制的进一步加剧而减弱。
本研究的创新点在于提供了基于实地长期数据的全球森林碳汇评估，揭示了不同生物群落碳汇变化的详细情况。研究结果表明，全球森林碳汇相当于1990年至2019年间化石燃料排放量的近一半，但其中三分之二的效果被热带森林砍伐所抵消。研究强调，为了保护和增强森林碳汇，需要制定土地管理政策，限制森林砍伐，促进森林恢复，并改进木材采伐实践。这些发现对于制定有效的气候变化缓解策略具有重要的科学和政策意义。
图1 过去几十年来世界森林中的碳汇和碳源
图2 将基于清单的全球森林碳通量与全球碳预算相结合
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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07602-x
