"诚计划"第135期｜居为民教授主讲"陆地生态系统碳汇优化计算"
发布人：端木丹青 发布时间： 2025-01-19
2025年1月14日（周二）晚19:30-21:00，南京大学校友终身学习辅助计划"诚计划"第135期《陆地生态系统碳汇优化计算》在南京大学"暾学堂"开讲。
本次讲座的主讲人是南京大学二级教授、博士生导师居为民老师。居教授主要研究方向包括植被参数遥感反演、生态模型开发及应用、陆地生态系统碳通量优化计算同化等。近年来，主持承担"全球变化与应对"国家重点研发计划项目、全球变化重大科学计划项目课题和国家自然科学基金面上项目等科研项目10多项。在Science, Nature子刊, Remote Sensing of Environment, Global Biogeochemical Cycles, Agricultural and Forest Meteorology和Journal of Geophysical Research等刊物发表SCI论文200多篇；两次入选江苏省"333"人才工程，6次获得省部级科技奖励；现任Journal of Geophysical Research-Biogeosciences的Associate Editor。
讲座伊始，居教授分析了陆地生态系统碳循环的背景。从全球气温变化趋势看，工业革命化以来（1900年以后）全球陆地表面温度明显上升，幅度显著高于全球（陆地和海洋）的平均值，1980年后尤为明显。考虑人类活动和自然因子模拟的全球平均温度变化趋势与观测一致，而仅考虑自然因子模拟的全球温度则明显偏低，因此人类活动导致全球温度明显升高。接下来，居教授阐释了总初级生产力、净初级生产力、自养呼吸、碳利用效率、净生态系统生产力、异养呼吸、净生态群落生产力等陆地生态系统碳通量常用术语。
之后，居教授介绍了陆地生态系统碳汇估算方法。陆地生态系统碳通量研究方法主要包括微气象学方法、生物学方法、生态生理学方法、遥感方法、模型模拟、大气反演、全球碳同化系统等。微气象学方法（涡度相关系统）根据观测的三维风速和CO2浓度得到地表与大气之间交换的净碳通量，分开路和闭路两类，开路便宜，闭路贵但数据质量较高。生物学方法通过在野外布设样地，观测植被生物量和土壤碳储量等，数据可靠性较高，但是费时费力，难以观测短时间尺度变化，空间代表性有限。遥感在陆地生态系统碳循环研究中的作用包括提取与碳循环过程紧密联系的植被结构和生化参数，监测森林扰动和地表覆盖变化等。大气反演利用大气输送模式和先验地表碳通量模拟CO2浓度，比较模拟与观测的CO2浓度订正先验地表碳通量，得到后验碳通量，假设人为源CO2通量误差可忽略，由后验碳通量得到生态系统碳通量。全球碳同化系统以大气输送模式为观测算子，利用大气CO2浓度观测数据，采用同化技术，优化计算地表碳通量。
讲座最后，居教授结合1981-2016全球陆地生态系统碳汇格局、全球CO2施肥效应变化趋势、利用GCASv2优化计算的2010-2019年全球碳源汇、基于全球碳同化系统的中国陆地生态碳汇估算、同化GOSAT XCO2反演的前5国家/地区碳中和状况、干旱对欧洲陆地生态系统碳汇的影响、2019年印度洋偶极子对区域碳汇的影响等研究案例，解读了陆地生态系统碳汇计算结果。
居教授的讲解兼具前沿性和科普性，图文并茂，条理清晰。在互动环节中，居教授就提高碳汇估算准确性的新技术、新方法等问题同大家进行了亲切的交流，让人受益匪浅。
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供稿：冯英杰