2023年重庆市科学技术局批准成立山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室。实验室面向国家和重庆市“碳达峰、碳中和”目标重大需求,致力于西南山区森林、草地、岩溶、湿地、农田等生态系统碳循环过程及碳汇形成机制、碳通量监测与模型模拟、增汇减排技术研发等方面的重大科学问题,开展基础和应用研究,打造“山区陆地生态系统碳汇监测与收支核算系统平台”,突破制约山区陆地碳汇效应准确评估的关键问题,提高西南山区复杂地形条件下陆地碳汇效应的测算精度,为区域生态系统碳循环过程调控和碳汇能力巩固、提升和开发利用以及实现“碳达峰、碳中和”目标提供重要科技支撑。
主要研究方向:
(1)山区生态系统碳循环过程及碳汇形成机制
(2)山区生态系统碳汇监测及模型模拟
(3)山区生态系统固碳增汇关键技术
人员组成:
实验室专职研究人员24人,其中副高以上职称18人,技术支撑人员2人,管理人员1人。负责人:蒲俊兵
代表性成果:
(1)城市化背景下山区淡水系统碳排放特征及调控
对我国河流、湖泊、库生态系统温室气体排放研究进行了系统整理工作,从全国尺度归纳了当前河流、水库、湖泊碳排放排放的一般时空模式及其不确定性;定量评估了重庆主城区水网系统碳排放特征,揭示了重庆地区内陆水体碳排放的时空规律及调控机制,提出了城市化进程对淡水水网系统碳排放的增强作用;评估了人类利用方式、利用强度等对淡水水体碳排放及碳汇功能的调控机制,揭示了城市水环境管理在调控水体碳排放中的作用,提出了兼顾水污染治理与城市水网碳减排的流域综合整治路径。
(2)三峡库区消落带湿地生态系统服务功能优化及碳减排关键技术研究
提出了适应季节性水位变动和冬季深水淹没极端不利条件的消落带景观格局重建及生态服务功能优化技术体系,开展了基于消落带碳减排控制技术的探索与示范,包括消落带弹性景观设计理论及关键技术,适应水位波动的消落带基塘工程技术、消落带林泽碳汇技术、复合型消落带碳排放削减技术等。
(3)岩溶生态系统碳循环及碳汇形成机制
在耦联水生光合效应的碳酸盐风化碳汇学说指导下,发现岩溶区河流生态系统中碳酸盐缓冲效应与水生光合生物碳泵效应的协同作用对岩溶水体的CO2脱气过程及通量产生了抑制效应,进一证明了岩溶碳汇的稳定性;揭示了岩溶区水库在热分层期具有显著的直接吸收大气CO2形成明显碳汇效应和“闭锁” 水库内部CO2扩散、迁移的机制,新发现了岩溶区形成和稳定岩溶碳汇的新途径。率先在我国亚热带地表水体开展水气界面CO2气体交换关键参数(k600值)的野外实证研究,并建立了获取准确k600值的预测模型,为准确量化区域类似水体CO2脱气量提供了重要的计算模型。此外,较为系统的评价了重庆岩溶生态系统碳储量现状、碳汇能力及潜力。重庆岩溶区碳汇通量从大到小依次为武陵山生态屏障区、三峡库区核心区生态涵养区、大巴山生态屏障区、丘陵谷地生态品质提升区和大娄山生态屏障区,平均值分别为8.74 tC/km2/y、8.57 tC/km2/y、6.97tC/km2/y和6.88 tC /km2/y。重庆地区岩溶生态系统年均NPP范围为358.97-965.16 gC/m2,年固碳总量为21.33 TgC。截止2020年,重庆岩溶区生态系统地上碳储量为709.28 TgC。