南京信息工程大学应用气象学院余振教授联合中国林业科学研究院、北京大学、法国气候与环境科学实验室、爱荷华州立大学等国内外十二家单位的研究人员，于2022年9月13日在综合性期刊《Nature Communications》发表了题为“Forest expansion dominates China’s land carbon sink since 1980”的研究论文。
该研究发现联合国粮农组织（FAO）的LUCC数据集在中国区域有较大偏差，这导致对中国区域碳排放的高估。这主要是FAO的农田面积数据来源于我国农业年鉴资料，而早期年鉴数据由于地方政策、统计方法和调查技术的原因，低估了该时期农田面积。例如，近期随着遥感等新技术的发展和应用，早期未能计入的农田逐步纳入统计，造成逐年统计年鉴中我国农田面积不断扩张的假象。该扩张信号又传递至其它陆地生态系统类型的面积变化，导致我国近期森林面积数据偏离实际情况。
在广泛查阅历史资料数据的基础上，该研究重新构建了一套中国1900年以来的土地利用数据集，并采用动态陆地生态系统模型（DLEM）对中国历史碳收支进行了重新模拟评估，更正了中国LUCC和碳收支模拟评估中存在的偏差。研究结果表明，中国陆地生态系统总碳储量从1900-1980年期间下降了69亿吨，但是1980年-2019年上升了89亿吨。与1900年相比，1980年以来中国陆地生态系统碳储量的恢复不仅抵消了前期的碳排放，还额外增加了约20亿吨的碳储量（见图）。如果采用基于FAO数据衍生的LUCC数据进行模拟，则1980年以来的碳汇被极大地低估。研究结果还表明，1980-2019年我国陆地生态系统碳汇（~2.3亿吨碳/年）的最主要贡献来自于森林恢复（贡献44%），凸显了我国近期林业生态工程建设所取得的瞩目成就，也表明森林在减缓全球气候变化方面发挥着重要作用。
图. 1900年以来中国陆地碳储量变化（图a-c分别为植被碳、土壤有机碳和总碳储量；黑色为本研究模拟结果，MsTMIP和TRENDY是基于FAO衍生数据的模拟结果）
土地利用和覆盖（LUCC）数据的准确性决定了区域碳收支评估结果的可靠性。在极端情况下，采用不同的LUCC数据进行区域评估，结果可能截然相反（碳汇vs碳源）。余振教授等在前期研究中指出美国近期LUCC导致大量的碳排放，主要是由于农田扩张到湿地等高碳密度的自然生态系统（见https://doi.org/10.1111/gcb.14768；“Largely underestimated carbon emission from land use and land cover change in the conterminous United States”）。而本研究在中国区域的分析表明我国LUCC呈现截然相反的状况，即LUCC贡献了巨大的碳汇。未来在其他国家和地区乃至全球的评估中，应该进一步改进LUCC数据集的可靠性，以提升全球碳收支评估的准确性，服务于制定应对全球气候变化的碳减排方案。
南京信息工程大学余振教授为该研究第一作者，中国林业科学研究院刘世荣研究员和南京信息工程大学周国逸教授为通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、南京信息工程大学人才启动项目和江苏省高校自然科学研究基金的支持。
参考文献：
Yu Z., Ciais P., Piao S., Houghton R. A., Lu C., Tian H., Agathokleous E., Kattel G., Sitch S., Goll D., Yue X., Walker A., Friedlingstein P., Jain A, Liu S. & Zhou G. (2022). Forest expansion dominates China’s land carbon sink since 1980. Nature Communications, 13(1), 1-12.
Yu Z., Lu C., Tian H., & Canadell J. G. (2019). Largely underestimated carbon emission from land use and land cover change in the conterminous United States. Global Change Biology, 25(11), 3741-3752.
