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生态系统碳固定是重要的生态系统调节服务,对于全球气候变化减缓具有至关重要的作用。本研究采用改进后的CASA模型对中国陆地生态系统净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)进行了长时间序列模拟(1982~2015年);在此基础上建立了‘NPP-T-SW’土壤呼吸模型,提高了土壤呼吸的模拟精度。通过NPP与土壤异养呼吸之差计算得到中国1982~2015年净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP),即生态系统碳汇的时空格局,并对其影响因素进行分析。最后,在学习借鉴世界各国排放交易机制以及中国碳贸易试点计划的基础上提出包括生态系统碳汇要素的中国国家排放交易体系构建的方法和建议,并对中国陆地生态系统碳汇和排放交易体系进行耦合研究。取得的主要结论如下: (1)1982~1999年中国年均NPP总量为3.445PgC,2000~2015年为3.597PgC,总体呈增加的趋势。700mm等降水量线是中国碳通量空间分异的重要分界线。年降水量低于700mm的区域,土壤水分和NPP是土壤呼吸总量的重要影响因素,而温度对该区域年土壤呼吸影响较微弱;降水量大于700mm的区域,温度是该区域土壤呼吸总量最主要的影响因素,而土壤水分的影响很小,NPP对土壤呼吸有一定影响。中国土壤异养呼吸与土壤总呼吸量的相关性可用线性方程描述,表达为:Rh=0.6123×Rs。1982~1999年中国年均土壤异养呼吸碳释放量为2.403PgC;2000~2015年土壤异养呼吸则为2.447PgC。 (2)1982~1999年中国年均NEP总量为1.042PgC,2000~2015年中国NEP总量为1.150PgC,2000年之前及之后NEP的空间分布格局基本一致,总体呈上升趋势,其中NEP减少的区域多为城市化快速发展或森林破坏较严重的地区,而NEP大幅增加的区域多为退耕还林以及植被恢复地区,证明中国近年来实施的一系列生态工程明显提高了生态系统固碳的作用。不同地区NEP与气候因子(水、热、辐射条件)和土地利用变化(森林、非森林植被、裸地覆盖度)的相关性有较大差异,对其中任一因素的增减变化,NEP在不同地区可表现为正相关性、负相关性或无显著相关性;另外不同区域的NEP对气候和土地变化响应的敏感程度也通常存在较大差别。 (3)在中国建立国家级排放交易体系将为中国的环境政策引入市场工具,并为中国在全球领导碳排放定价提供契机,应考虑引入国家排放交易体系的方法以及设定排放上限的标准;制定排放许可的分配原则;引入价格上限和下限;建立可靠的排放监测、报告和核查系统;并建立一个两级的交易管理体系;尤其不能忽视不同地区单位面积的退耕或造林实际能增加的碳汇量来制定碳汇抵消政策。中国陆地生态系统碳汇与国家排放交易体系的有机结合,能够促进中国陆地生态系统碳汇空间结构更趋合理,使得国家排放交易体系更加完整,从而实现经济发展与生态文明的协同耦合,产生环境效益、经济效益和社会效益。