扎根田野追问碳循环,于贵瑞以观测网络织密中国陆地生态“碳账本”

问题:全球气候变化背景下,准确核算陆地生态系统碳收支,弄清“碳从哪里来、到哪里去”,是制定减缓与适应政策的重要基础。我国幅员辽阔、生态类型多样,森林、草原、湿地、农田及高寒地区的碳交换过程差异明显,单点、短期观测难以反映区域乃至全国尺度的真实变化;同时,数据不连续、方法不统一也会放大评估不确定性。 原因:一上,陆地生态系统碳通量受气候波动、水热条件、植被类型和人类活动共同影响,季节性和年际波动都很突出;另一方面,野外长期观测投入高、技术要求高,站点建设与运维需要跨学科协作,数据质控与共享也需要稳定的制度安排。如何把“田间地头的测量”汇总成“国家尺度的账本”,一直是我国生态系统科学的关键难题。 影响:围绕这个科学问题与国家需求,于贵瑞长期野外实践与方法创新基础上,推动通量观测由“零散点位”走向“网络化体系”。据介绍,对应的团队自本世纪初在草原、热带雨林、高寒草甸等典型生态系统陆续建设通量塔与野外观测站,逐步形成覆盖主要陆地生态系统类型的观测网络,并配套建设数据中心与模型模拟系统,用于评估全国陆地碳源汇格局并追溯变化原因。依托长期连续数据,科研人员能够更细致地区分极端天气、土地利用变化和生态工程对碳汇的影响,为生态保护修复、国土空间治理和农业绿色发展提供依据。相关成果获得国家科技奖励,体现出我国在陆地碳循环观测与综合评估上的系统性进展。 对策:业内专家认为,提高陆地碳收支核算能力,需要在“观测—模型—应用”全链条共同推进。一是坚持长期定位观测,优化站网布局与设备标准,强化数据质量控制,建设可追溯的国家级基础数据库;二是推动多源数据融合,将通量观测与样地调查、实验操控、遥感监测等结合,提升从点到面的外推能力;三是加强模型迭代与不确定性评估,用观测数据更有效约束模型参数与关键机制,提高预测水平;四是强化人才培养与学科交叉,面向野外一线培养“能下地、会算账、懂机制”的复合型队伍。作为长期从事教学的科研工作者,于贵瑞在课堂上强调把复杂过程“图示化、体系化”,并以好奇心、韧劲和追问到底的学风鼓励青年学生,体现出基础研究对人才梯队建设的带动作用。 前景:随着“双碳”目标推进和生态文明建设深入,陆地碳汇的巩固提升将更加依赖可验证、可比较、可持续的科学证据。未来一段时期,通量观测网络有望深入向关键脆弱区和人类活动强影响区延伸,数据共享与国际对比将更紧密;在技术层面,自动化观测、遥感反演与高分辨率模拟将加快融合应用,推动工作重心从“碳收支评估”扩展到“风险预警与情景推演”,为区域差异化减排与增汇路径提供更可操作的科学支撑。

从苞米地里的通量塔到联合国气候报告中的中国数据,于贵瑞用半个世纪展示了如何把研究扎根在大地上。在生态文明建设的新阶段,这位科学家的经历提示我们:创新既要有面向前沿的视野,也离不开长期坚守与脚踏实地的投入。越来越多中国科研工作者正以这样的底色参与全球环境治理,贡献更有分量的中国证据与中国方案。