Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một bể chứa carbon lớn được tạo ra bởi việc triển khai chương trình trồng rừng lớn nhất trên trái đất
Tóm tắt
Chương trình Trồng rừng Ba Bắc (TNAP) tại Trung Quốc là dự án phục hồi hệ sinh thái lớn nhất trên thế giới (đang diễn ra từ năm 1978 đến 2050), bao trùm một khu vực rộng lớn của các khu rừng mới trồng, cung cấp nhiều hàng hóa và dịch vụ hệ sinh thái có lợi cho xã hội ở nhiều cấp độ, từ khu vực đến Đông Á. Bể chứa carbon (C) do dự án tạo ra được kỳ vọng là lớn, nhưng kích thước và vị trí của nó vẫn chưa được xác định rõ ràng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra sự thay đổi trong các trữ lượng C của sinh khối, C trong đất và sự tích lũy C được hưởng lợi từ các tác động sinh thái trong các khu vực dự án từ năm 1978 đến 2017 trong các vùng Ba Bắc (4.069 × 10^6 km2), và đánh giá lượng C liên quan do dự án tạo ra. Sử dụng sự kết hợp giữa hình ảnh viễn thám, quan sát thực địa và dữ liệu điều tra rừng quốc gia, chúng tôi ước tính tổng bể chứa sinh thái là 47.06 Tg C mỗi năm (1 Tg = 10^12 g) tăng thêm nhờ việc thực hiện TNAP. Quan trọng là, chúng tôi lần đầu tiên phát hiện ra rằng bể chứa C thông qua các tác động sinh thái của dự án này có thể đóng góp vào một tỷ lệ cao lên đến 15.94%, cho thấy vai trò quan trọng của các tác động sinh thái trong việc định hình sự phân bố của các trữ lượng C trong các khu rừng bảo vệ. Phát hiện này cho thấy cần thiết phải xem xét rõ ràng sự tích lũy carbon được hưởng lợi từ các tác động sinh thái khi ước lượng bể chứa C và tham số hóa các mô hình C của các dự án phục hồi ở Trung Quốc và trên toàn cầu. Kết quả của chúng tôi cập nhật các ước tính về các bể chứa C trong khu vực dự án phục hồi sinh thái lớn nhất thế giới, cho thấy dự án này đã góp phần đáng kể vào việc giảm thiểu biến đổi khí hậu.
Từ khóa
#Trồng rừng Ba Bắc #phục hồi sinh thái #bể chứa carbon #Trung Quốc #tác động sinh tháiTài liệu tham khảo
Bonan GB (2008) Forests and climate change: forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests. Science 320:1444–1449
Bureau of the Three-North Shelter Forest Construction (1993) Master plan scheme for the Shelter Forest System Program in Three-North Regions of China. Ningxia People’s Publishing House, Yinchuan
Dar AA, Parthasarathy N (2022) Patterns and drivers of tree carbon stocks in Kashmir Himalayan forests: implications for climate change mitigation. Ecol Process 11:58
DeGryze S, Six J, Paustian K, Morris SJ, Paul EA, Merckx R (2004) Soil organic carbon pool changes following land-use conversions. Glob Chang Biol 10(7):1120–1132
Fang JY, Liu GH, Xu HL (1996) Biomass and net production of forest vegetation in China. Acta Ecol Sin 16(5):497–508
Fang JY, Chen AP, Peng CH, Zhao SQ, Ci LJ (2001) Changes in forest biomass carbon storage in China between 1949 and 1998. Science 292(5525):2320–2322
Fang JY, Guo ZD, Piao SL, Chen AP (2007) Terrestrial vegetation carbon sinks in China, 1981–2000. Sci China Ser D-Earth Sci 50:1341–1350
Hoover CM (2003) Soil carbon sequestration and forest management: challenges and opportunities. In: Kimble JM, Heath LS, Birdsey RA, Lal R (eds) The potential of U.S. forest soils to sequester carbon and mitigate the greenhouse effect. CRC Press, Boca Raton, pp 211–238
Lal R (2004) Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security. Science 304(5677):1623–1627
Liu GH, Fu BJ, Fang JY (2000) Carbon dynamics of Chinese forests and its contribution to global carbon balance. Acta Ecol Sin 20(5):733–740
Lu F, Hu HF, Sun WJ, Zhu JJ, Liu GB, Zhou WM, Zhang QF, Shi PL, Liu XP, Wu X, Zhang L, Wei XH, Dai LM, Zhang KR, Sun YR, Xue S, Zhang WJ, Xiong DP, Deng L, Liu BJ, Zhou L, Zhang C, Zheng X, Cao JS, Huang Y, He NP, Zhou GY, Bai YF, Xie ZQ, Tang ZY, Wu BF, Fang JY, Liu GH, Yu GR (2018) Effects of national ecological restoration projects on carbon sequestration in China from 2001 to 2010. Proc Natl Acad Sci USA 115(16):4039–4044
Meena A, Bidalia A, Hanief M, Dinakaran J, Rao KS (2019) Assessment of above- and belowground carbon pools in a semi-arid forest ecosystem of Delhi, India. Ecol Process 8:8
Ouyang ZY, Wang Q, Zheng H, Zhang F, Hou P (2014) National ecosystem survey and assessment of China (2000–2010). Bull Chin Acad Sci 29(4):462–466
Ouyang ZY, Zheng H, Xiao Y, Polasky S, Liu JG, Xu WH, Wang Q, Zhang L, Xiao Y, Rao EM, Jiang L, Lu F, Wang XK, Yang GB, Gong SH, Wu BF, Zeng Y, Yang W, Daily GC (2016) Improvements in ecosystem services from investments in natural capital. Science 352:1455–1459
Pan YD, Birdsey RA, Fang JY, Houghton R, Kauppi PE, Kurz WA, Phillips OL, Shvidenko A, Lewis SL, Canadell JG, Ciais P, Jackson RB, Pacala SW, McGuire AD, Piao SL, Rautiainen A, Sitch S, Hayes D (2011) A large and persistent carbon sink in the world’s forests. Science 333(6045):988–993
Persson M, Moberg J, Ostwald M, Xu JT (2013) The Chinese Grain for Green Programme: assessing the carbon sequestered via land reform. J Environ Manage 126:142–146
Phillips D, Schroeder P, Brown S, Birdsey R (1998) Land cover dynamics and greenhouse gas emissions: error analysis of large-scale forest carbon budgets. Institute Cartografic de Catalunya, Barcelona
Piao SL, Fang JY, Ciais P, Peylin P, Huang Y, Sitch S, Wang T (2009) The carbon balance of terrestrial ecosystems in China. Nature 458(7241):1009–1013
Poeplau C, Don A (2013) Sensitivity of soil organic carbon stocks and fractions to different land-use changes across Europe. Geoderma 192:189–201
Qi K, Zhu JJ, Zheng X, Wang GG, Li MC (2023) Impacts of the Three-North Afforestation Program (the World’s Largest Ecological Restoration Program) on desertification control in sandy land of China. Gisci Remote Sens 60(1):2167574
Salunkhe O, Khare PK, Kumari R, Khan ML (2018) A systematic review on the aboveground biomass and carbon stocks of Indian forest ecosystems. Ecol Process 7:17
State Soil Survey Service of China (1993) China soil series, vol 1. Agricultural Press, Beijing
State Soil Survey Service of China (1994a) China soil series, vol 2. Agricultural Press, Beijing
State Soil Survey Service of China (1994b) China soil series, vol 3. Agricultural Press, Beijing
State Soil Survey Service of China (1995a) China soil series, vol 4. Agricultural Press, Beijing
State Soil Survey Service of China (1995b) China soil series, vol 5. Agricultural Press, Beijing
State Soil Survey Service of China (1996) China soil series, vol 6. Agricultural Press, Beijing
Sun YR, Zhu JJ, Yan QL, Hu ZB, Zheng X (2016) Changes in vegetation carbon stocks between 1978 and 2007 in central Loess Plateau, China. Environ Earth Sci 75(4):1–16
Tang XL, Zhao X, Bai YF, Tang ZY, Wang WT, Zhao YC, Wan HW, Xie ZQ, Shi XZ, Wu BF, Wang GX, Yan JH, Ma KP, Du S, Li SG, Han SJ, Ma YX, Hu HF, He NP, Yang YH, Han WX, He HL, Yu GR, Fang JY, Zhou GY (2018) Carbon pools in China’s terrestrial ecosystems: new estimates based on an intensive field survey. Proc Natl Acad Sci USA 115(16):4021–4026
Wang GX, Oyana T, Zhang MZ, Adu-Prah S, Zeng SQ, Lin H, Se JY (2009) Mapping and spatial uncertainty analysis of forest vegetation carbon by combining national forest inventory data and satellite images. Forest Ecol Manag 258(7):1275–1283
Wang GX, Zhang MZ, Gertner GZ, Oyana T, McRoberts RE, Ge HL (2011) Uncertainties of mapping aboveground forest carbon due to plot locations using national forest inventory plot and remotely sensed data. Scand J Forest Res 26(4):360–373
Wang S, Fu BJ, Piao SL, Lü YH, Ciais P, Feng XM, Wang YF (2016) Reduced sediment transport in the Yellow River due to anthropogenic changes. Nat Geosci 9:38–41
Xu WH, Xiao Y, Zhang JJ, Yang W, Zhang L, Hull V, Wang Z, Zheng H, Liu JG, Polasky S, Jiang L, Xiao Y, Shi XW, Rao EM, Lu F, Wang XK, Daily GC, Ouyang ZY (2017) Strengthening protected areas for biodiversity and ecosystem services in China. Proc Natl Acad Sci USA 114:1601–1606
Yan QL, Zhu JJ, Hu ZB, Sun OJ (2011) Environmental impacts of the shelter forests in Horqin sandy land. Northeast China J Environ Qual 40(3):815–824
Zheng X, Zhu JJ, Xing ZF (2016) Assessment of the effects of shelterbelts on the crop yield at regional scale, Northeast China. Agr Syst 143:49–60
Zhou YR, Yu ZL, Zhao SD (2000) Carbon storage and budget of major Chinese forest types. Chin J Plant Ecol 24(5):518–522
Zhu JJ, Zheng X (2019) The prospects of development of the Three-North Afforestation Program (TNAP): on the basis of the results of the 40-year construction general assessment of the TNAP. Chin J Ecol 38(5):1600–1610
Zhu JJ, Song LN (2021) A review of ecological mechanisms for management practices of protective forests. J Forestry Res 32(2):435–448
Zhu JJ, Zheng X, Yan QL (2016) Assessment of impacts of the Three North Protective Forest Program on ecological environments by remote sensing technology. Science Press, Beijing