1、陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的時(shí)空格局
1)定量描述復(fù)雜地形下的生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)與能量傳輸過(guò)程,探索復(fù)雜地形下關(guān)鍵碳通量參數(shù)及計(jì)算方法,發(fā)展復(fù)雜地形下森林生態(tài)系統(tǒng)碳通量(碳匯)觀(guān)測(cè)的新理論與方法,提高生態(tài)系統(tǒng)碳通量(碳匯)的估測(cè)精度。
2)結(jié)合自上而下(大氣反演數(shù)據(jù))和自下而上(通量觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、植物生產(chǎn)力監(jiān)測(cè)、遙感和模型數(shù)據(jù))的多源數(shù)據(jù),采用數(shù)據(jù)同化的方式精準(zhǔn)量化陸地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)去及未來(lái)不同時(shí)期、不同排放情景下的固碳速率大小、動(dòng)態(tài)及空間分布,分析碳匯的大小、年際變化和趨勢(shì)。
3)厘清遼寧省不同生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型(森林、農(nóng)田、草地和濕地)過(guò)去及未來(lái)趨勢(shì)動(dòng)態(tài)及碳匯時(shí)空格局。
2、陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能形成與驅(qū)動(dòng)機(jī)制
1)結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)(增溫、氮沉降、通量、樹(shù)木生長(zhǎng)觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)等點(diǎn)狀觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù))、模型和遙感觀(guān)測(cè)(面狀數(shù)據(jù))和大氣反演數(shù)據(jù),揭示不同尺度(個(gè)體尺度、群落尺度、景觀(guān)尺度和區(qū)域尺度等)關(guān)鍵過(guò)程對(duì)碳匯形成機(jī)理的影響。
2)基于優(yōu)化后的生態(tài)系統(tǒng)模型,利用因子分析法,分析氣候變化和大氣沉降(CO2濃度升高和N沉降情景)、重大生態(tài)工程、自然干擾(病蟲(chóng)害等)和人為干擾(土地利用變化、森林管理)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳匯大小、年際變化和增匯潛力的影響。
3、陸地生態(tài)系統(tǒng)增匯技術(shù)與固碳潛力評(píng)估
1)固碳潛力評(píng)估:基于觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)碳匯模型參數(shù),根據(jù)不同氣候變化和大氣沉降情景,結(jié)合我國(guó)重大生態(tài)工程及各類(lèi)人為管理措施等,探討未來(lái)不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑(SSP126, SSP585)下碳達(dá)峰期(2021-2030)、碳中和期(2031-2060)及后碳中和期(2061-2100)相對(duì)于基準(zhǔn)年(1991-2020)的自然潛力、人工潛力和總碳匯潛力。
2)增匯技術(shù)研發(fā):針對(duì)遼寧省森林、農(nóng)田、草地和濕地等生態(tài)系統(tǒng)的特征,設(shè)計(jì)不同的增匯預(yù)案。以森林、草地為對(duì)象,研究退耕還林還草、森林撫育和提升森林氣候抵抗力等手段的增匯潛力;以濕地為對(duì)象,研究耦合人工干預(yù)與自然恢復(fù)的濕地增匯機(jī)制和潛力;以農(nóng)田為對(duì)象,研究保護(hù)性耕作、中低產(chǎn)田養(yǎng)分管理、生物炭肥等新型技術(shù)促進(jìn)農(nóng)田固存的機(jī)制和潛力。
4、陸地生態(tài)系統(tǒng)碳中和效益核算技術(shù)體系
1)構(gòu)建碳排放精確與規(guī)范化核算體系:依據(jù)IPCC國(guó)家溫室氣體排放清單指南等方法學(xué)理論,兼顧碳排放數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一與碳排放數(shù)據(jù)質(zhì)量控制,結(jié)合本地化參數(shù)獲取性,采用由上至下和由下至上方法,構(gòu)建適用于遼寧省碳排放核算方法體系,開(kāi)展碳排放核算,建立準(zhǔn)確可靠的碳排放清單核算數(shù)據(jù)庫(kù)。
2)構(gòu)建面向碳中和的碳收支核算系統(tǒng)平臺(tái):基于全球碳收支核算框架,構(gòu)建遼寧省面向碳中和的碳收支核算方法體系,開(kāi)發(fā)集碳排放和碳匯時(shí)空相協(xié)同的核算系統(tǒng)平臺(tái),在碳排放數(shù)據(jù)庫(kù)、生態(tài)系統(tǒng)凈碳排放數(shù)據(jù)庫(kù),產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)碳匯數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上開(kāi)展遼寧省面向碳中和的碳收支核算,建立碳收支清單核算數(shù)據(jù)庫(kù)。
3)碳中和成本收益效應(yīng)分析:主要針對(duì)碳減排增匯措施相關(guān)的直接和間接成本,以及由此造成的其他損失等進(jìn)行測(cè)算; 建立碳減排增匯措施收益?zhèn)群怂泱w系,對(duì)碳中和不同實(shí)現(xiàn)時(shí)間、路徑下的凈收益時(shí)空分布特征進(jìn)行對(duì)比分析,基于碳中和凈收益分析結(jié)果,為遼寧省實(shí)現(xiàn)碳中和提供合理的時(shí)間和路徑選擇。
4)分析碳中和定量化核算不確定性:對(duì)碳排放量、陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯核算過(guò)程中排放因子、活動(dòng)數(shù)據(jù)等不確定性進(jìn)行量化,對(duì)凈碳排放量趨勢(shì)估算過(guò)程中的數(shù)據(jù)和模式不確定性進(jìn)行量化分析,明確各組成部分不確定性影響。