岩溶作用时间尺度与碳汇稳定性

从碳酸盐溶蚀快速动力学过程、岩溶动力系统的开放性、环境敏感性和生物参与性等方面分析了岩溶作用过程的时间尺度及其碳汇稳定性,指出岩溶碳循环是一种兼具不同时间尺度的特殊地质作用过程,因水生植物和土地利用变化的影响,碳汇效应显著且相对稳定,仍对现今大气CO2减排有重要意义。为更好地估算岩溶碳汇潜力,在加强高精度自动化监测的同时,需要考虑外源水、水生植物及土地利用变化等因素。      

青藏高原陆地生态系统碳汇估算:进展、挑战与展望

陆地生态系统碳汇是实现碳中和的重要支撑。作为我国乃至亚洲的生态安全屏障,青藏高原具有良好的生态资源、固碳增汇潜力大。本文系统梳理了青藏高原陆地生态系统碳汇现状与未来潜力估算。主要结果如下：通过整合自下而上(清查法和生态系统模型)和自上而下(大气反演模型)不同方法的研究,当前碳汇大小为每年26.5～33.7 Tg C,占全国陆地生态系统碳汇的9.9%～19.6%;未来气候暖湿化以及生态恢复与管理措施加强情景下,到2060年碳汇有望实现倍增,达到每年53.0～63.7 Tg C。但高原碳汇估算仍存在很大不确定性,未来研究应聚焦在减少土壤碳汇不确定性、极端气候事件对碳汇功能影响、冻土碳库脆弱性、退化生态系统增汇潜力与途径、水体碳源汇功能和其他温室气体源汇功能等方面;通过补齐高原关键区域观测短板、研发自然与人文耦合的生物地球化学模型、构建模型-多源观测数据融合系统,以准确揭示青藏高原碳汇现状与未来趋势,为青藏高原碳中和贡献先行示范区和生态文明高地建设提供参考与支撑。     

中国陆地生态系统植硅体碳汇研究进展

植硅体碳(Phytolith-Occluded Carbon,Phyt OC)是一种相对稳定的碳组分,在生物地球化学碳循环和减缓全球变暖中扮演着重要角色。在总结前人研究的基础上,论述了植硅体碳的形成机制和其碳汇能力的影响因素,综述了当前中国陆地生态系统植硅体碳汇的研究成果,探讨了中国陆地生态系统植硅体碳汇的调控机制,最后对未来中国陆地生态系统植硅体碳汇的研究方向进行了展望。气候、地表植被类型、土壤环境及植硅体自身化学组份等诸多因素都将直接或间接影响植硅体的碳汇能力。中国草地、农田、森林、湿地和灌丛生态系统植硅体碳产生速率分别为(0.6±0.1)×106,(4.9±1.7)×106,(1.9±0.4)×106,(0.6±0.5)×106和(1.3±0.3)×106t CO2/a。含硅材料施加、高硅植物栽培和传统的提高植物地上净初级生产力等措施均可显著提高中国陆地生态系统植硅体碳汇潜力。今后应进一步研究不同植物产生植硅体碳的机理,加强不同陆地生态系统中植物地下部分植硅体碳汇能力的研究,对不同陆地生态系统土壤植硅体碳汇量进行量化,并提出更加全面、经济、合理的管理措施以提高植硅体碳汇量。     

中国岩溶碳汇过程与效应研究成果及展望

我国是世界能源消费和CO₂总排放量第一大国,碳减排任务艰巨,责任重大。据调查,我国岩溶碳汇与森林、土壤碳汇在同一数量级,但其要在国家层面发挥重大作用,其影响因素及机理需要进一步调查和阐释,估算精度还有待提高。系统总结了流域尺度岩溶碳循环过程,并重点揭示了生物作用对岩溶碳循环的影响;研究了水圈二氧化碳的再循环规律;评估了外源水对岩溶作用的影响程度和促进强度;利用数学回归模型估算区域岩溶碳汇通量,提高了由点到面岩溶碳汇通量估算精度,并提出增加岩溶碳汇潜力技术途径,为我国岩溶碳汇通量科学估算提供支撑。     

安徽省地质碳汇潜力及二氧化碳地质储存

气候变化是当今全球面临的重大挑战,它不仅是重大的科学问题,也是重大的政治问题。遏制气候变暖,拯救地球家园,是全人类共同的使命。我省处于工业化加速期,高能耗行业比重高,未来面临巨大的二氧化碳减排压力。加大产业结构调整、利用低碳技术改造和提升高碳产业固然是非常重要的技术措施,但地质碳汇也是二氧化碳减排的一条重要渠道。岩溶碳汇效应显著,土壤固碳潜力巨大,在二氧化碳减排和缓解温室气体效应的研究计划中,加强地质研究已是不容回避的重大科学问题。     

中国岩溶碳汇通量估算与人工干预增汇途径

中国是岩溶大国,岩溶作用吸收土壤或大气CO2形成溶解无机碳,并随河流排向海洋,这是陆地碳循环的重要组成部分.中国地质调查局从2009年开始对岩溶碳汇进行探索性调查,基本查明了岩溶碳汇的作用机理、影响因素和计量方法.研究表明:碳酸盐岩溶蚀试片、径流-水化学和回归模型等方法均揭示了中国岩溶碳汇潜力巨大;植被恢复、土壤改良、...     

碳中和愿景下森林碳汇评估方法和固碳潜力预估研究进展

碳中和愿景下,加强森林的固碳增汇功能是抵消和吸纳碳排放最经济和最有效的途径.精准评估森林碳汇和预估森林固碳潜力,有助于量化森林在应对气候变化和实现碳中和愿景中的贡献.然而,森林分布的广泛性、森林生态系统结构的复杂性以及评估数据的代表性不够和方法学的差异性,造成森林碳汇评估的结果普遍存在精度低、不确定性高的问题.在界定森...     

中国能源效率及节能潜力分析

本文对比了中国、发达国家及全球平均的主要能源效率指标, 明确了中国当前的总体能源效率水平。通过对比产业和部门能源效率指标, 分析产生指标差距的原因和影响因素, 找出了能源效率差距所在, 并运用相关规律对一些能效指标的未来变化趋势进行判断, 进而确定了我国节能的潜力和主要领域。研究表明, 我国节能工作已取得巨大成就, 但仍有很大潜力。不同部门节能空间不同, 不同部门的能效指标会有不同表现。因此, 节能措施选择和目标设定要针对具体情况区别对待。     

序

全球气候变化正越来越深刻地影响着人们的生活.2011年12月12日,在德班世界气候大会上,参会各国历经长达两周的"马拉松"式谈判,"不完美的"大会决议才艰难降生.如何应对全球气候变化以及频发的极端气候事件,不仅影响着人类赖以生存的地球环境,也直接关系到各国的经济利益.除了在谈判桌上争取利益规避责任,各国都在纷纷开展大气二氧化碳减排增汇工作.地质碳汇是固碳增汇的途径之一,但由于被质疑过程缓慢和产生的碳汇部稳定而没有得到应有的重视.     

中国陆地生态系统碳减排增汇优先区研究

科学确定陆地生态系统碳减排增汇优先区,优化全国陆地生态系统碳汇管理格局,将对有效发挥我国陆地生态系统的碳汇功能,减少向大气的碳排放,推进实现我国2020年碳减排目标具有重要实践价值。本研究分析了中国陆地生态系统碳源汇分布格局及其影响因素的空间差异,结合中国陆地生态系统碳库潜力及其变化的空间分异规律,建立了中国陆地生态系统碳减排增汇优先区的确定方法,得出了19个中国陆地生态系统碳减排增汇优先区,并提出了优先区管理的政策建议。     

Assessing the synergistic reduction effects of different energy environmental taxes: the case of China

Imposing any tax among carbon tax, sulfur tax and nitrogen tax on fossil fuels will also reduce the other two air pollutants. Neglecting the synergistic effect of each energy environmental tax and levying carbon tax, sulfur tax and nitrogen tax at the same time will overestimate the abatement cost of air emissions. This study adopts a partial equilibrium model which uses linear demand and supply curves to illustrate the emission reductions in carbon tax, sulfur tax and nitrogen tax. The synergistic reduction effects of CO₂, SO₂ and NO _x are firstly evaluated under the implicit tax scenario of resource tax and consumption tax on fossil fuels. Then it is compared with the synergistic reduction effects of CO₂, SO₂ and NO _x under different explicit tax scenarios of increasing tax rate on carbon tax, sulfur tax and nitrogen tax. If the synergistic reduction effect of explicit environmental taxes is better, this research aims to find one kind of environmental tax among carbon tax, sulfur tax and nitrogen tax with the best synergistic reduction effect and to provide a decision support for the policy makers of energy environmental taxes. The results indicate that explicit environmental taxes have better synergistic reduction effects compared with the current implicit environmental taxes. And explicit sulfur tax can lead to the largest synergistic reduction effects of CO₂, SO₂ and NO _x . Therefore, the policy makers of energy environmental taxes could consider adopting the explicit sulfur tax to reduce various environmental air emissions at the largest amount.     

土壤呼吸作用和全球碳循环

土壤呼吸作用是全球碳循环中一个主要的流通途径 ,导致土壤碳以CO2 形式流向大气圈。全球土壤中碳贮存量的增加有助于缓和人为CO2 的进一步释放 ,而土壤CO2 的流失则显著地加剧大气CO2 的升高和增强温室效应。文章简单评述了土壤呼吸作用、大气CO2 升高、全球温度升高三者之间的关系 ,并提出 :改进的管理实践能减少农业土壤中CO2 净流失 ,增加有机碳贮存。减缓土壤呼吸作用的一项简单措施是减少土壤耕作。土壤扰动最小的耕作实践称为免耕作。实践证明 ,当实施免耕作时 ,土壤有机质的流失明显降低。     

中国区域碳排放研究

通过比较不同机构和学者对中国区域碳排放的测算结果, 指出现有测算结果间存在巨大差异的具体原因, 按照更加科学准确的方法重新测算了中国各省及中部、东部、西部等主要区域的能源和水泥的碳排放量, 以此为基础, 通过对比分析, 对1990至2008年间不同区域碳排放总量、人均排放量、碳排放强度等重要指标的差异进行了系统分析。研究表明: 中国的区域碳排放格局是东部地区排放总量和累计排放量最大, 但西部地区排放总量及占全国的份额有逐步增加的趋势; 着重指出西部地区作为中国下一轮经济发展最重要的增长点, 其目前的人均碳排放量和碳排放强度均高于相同发展阶段的其他地区, 如不尽快转变其发展模式, 则会使未来的节能减排形势异常严峻, 中国的低碳经济之路仍旧任重而道远。     

表层岩溶生态系统碳循环特征研究

本文以广西桂林丫吉试验场的实际观测资料为基础,应用同位素示踪方法,探索了整个系统中碳的输入、输出和转移问题,并分析了表层岩溶生态系统中泉水水化学、土壤 CO²浓度及近地表植被层空气中CO²浓度的变化特征。结果显示,泉水水化学主要组分的日变化不明显,而土壤中CO²浓度则明显受日气候变化的影响,两者存在明显的滞后关系。用碳同位素示踪方法,重点对桂林观测站表层生态系统各碳库间碳的转移过程进行了定量研究,认为在有土壤层和植被覆盖的表层岩溶生态系统中,参与岩溶作用的碳有一半以上来源于与生物作用有关的碳。     

地球科学与碳中和：现状与发展方向

碳中和是当前世界关注的热点,地球科学可以在其中发挥很大的作用。在国际上,政府间气候变化专门委员会、国际能源署、能源转型委员会,以及在国家层面,政策咨询小组已就CO_2减排可能的实现方式提出了一系列模型和预测情景,表明要实现碳中和,电将代替化石燃料成为全球能源的主要载体。在全球迫切需要减排的背景下,地球科学为实现《巴黎协定》气候目标提供地质解决方案至关重要,主要科学问题涉及:储热与地热;干热岩;水电储能;压缩空气储能;核能;碳捕集与储存;氢经济;能源转型需要的矿产原材料。这就需要地球科学:一是对岩石进行地球化学和地质体的岩石力学特征描述,以便在可能开展脱碳的地区储存CO_2和建立绿色能源系统;二是进一步揭示电动汽车电池和风力涡轮机等所需矿产资源的起源和成因;三是从小型实验室尺度扩大到试点、工业化和商业化全尺度规模;四是要了解公众对地下脱碳技术的态度,保证项目安全性。碳中和目标为地球科学研究提供了新的机遇,未来发展需要从多方面提供支持;提高对地球科学在实现脱碳方面关键作用的认识,并发展技术,打造产业链,实现可持续发展。     

土壤碳蓄积量变化的影响因素研究现状

土壤碳库的动态平衡影响作物产量和土壤肥力的高低，是土壤肥力保持和提高的重要研究内容。简要评述了土壤理化特性、温度和降水变化、大气CO₂浓度上升、人类的农业活动对土壤有机碳蓄积量的影响，介绍了当前对土壤碳蓄积量动态变化的研究进展，认为应加强气候变化和土地利用/土地覆被变化与土壤碳循环研究的结合，提高对陆地生态系统碳循环变化的认识，并需要从生态环境保护的利益和可持续发展的理论出发，进一步加强土地管理方式的改变，促进土壤有机质的积累，提高土壤对碳的固定。     

黑龙江省兴凯湖自然保护区生态系统固碳服务功能评价

湿地是自然界中重要的“碳汇”,其碳储量变化对全球气候变化和温室效应有重要的影响.选择地理位置独特的黑龙江兴凯湖自然保护区作为研究区,根据保护区内不同土壤类型采集表层（0～20 cm）土壤样品,利用遥感解译的保护区土地利用图、土壤储碳量和植物固碳量计算公式,核算兴凯湖自然保护区生态系统固碳服务总量,同时借鉴瑞典碳税法和中国造林成本法,估算兴凯湖保护区固碳服务功能价值为4.9亿元.结果显示,兴凯湖自然保护区湿地固碳服务功能高于全国平均水平,且高于同纬度同属东北平原的莫莫格湿地,为保护区今后的保护管理策略提供了有效的参考依据.     

浅谈石油钻井节能减排的途径与对策

石油天然气钻井肩负着油气资源勘探开发的国家使命和社会责任,同时又是能耗大户,节能潜力和责任很大。企业的科学发展当责无旁贷的把节能减排看作转变经济发展方式、节能挖潜、降本增效的重要抓手。只有坚持低碳生产,坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现企业又好又快地发展。     

人为土壤有机碳的分布特征及其固定意义

文章在分析不同类型的人为土壤形成过程及其特点的基础上研究了人为土壤有机碳含量、分布年龄与同位素组成特征。结果表明,人为土壤中有机碳的含量分布不同于起源土壤或者相应的非人为土壤,主要体现在有机碳含量降低的缓慢和不规则性以及有机碳含量的相对富集。通过计算证明人为土壤的有机碳密度高于相邻土壤或起源土壤。放射性碳测定表明人为土壤中的有机碳年龄较老,说明了有机碳在这些土壤中存在的相对稳定性。土壤有机碳的稳定同位素组成分析表明,土壤中深层的有机碳与现代有机碳来源不同,也表明了土壤中有机碳的稳定存在。文章还分析了人为土壤中有机碳富集和稳定的可能机制,包括物理、化学和生物学机制,认为就有机碳的固定而言,人为土壤是一种具有最佳管理方式的可持续利用的土壤资源