1980~2000年間，地球經歷了劇烈的環境變化，大氣CO2濃度增加了9%，厄爾尼諾現象、季風波動明顯增加，這些變化均對陸地植被凈初級生產力（Net primary productivity，NPP）產生了影響，并由之綜合表現出來。在此背景下，中國的氣候變化對陸地植被生產力產生了怎樣的影響？與全球情況相比，這種影響存在怎樣的區域差異？

　　發表在《科學通報》（http://csb.scichina.com）2007年52卷第21期、由北京師范大學資源學院朱文泉博士擔任第一作者撰寫的《氣候變化對中國陸地植被凈初級生產力的影響分析》一文解答了以上問題，該項研究同時受到了國家自然科學基金和教育部新世紀優秀人才支持計劃的資助。

　　該研究通過對長時間序列的遙感對地觀測數據和氣候數據進行系統分析，不僅找出了氣候變化對中國陸地植被NPP綜合影響的量化程度，而且闡明了這種影響的區域差異。同時，該研究還有助于理解植被NPP對環境變化的表征作用。為此，《科學時報》近日對朱文泉進行了專訪。

　　對碳循環具有重要意義

　　植被凈初級生產力是一個生態學概念，它是指綠色植物在單位時間和單位面積上所吸收碳的總量，或由光合作用（扣除自養呼吸后）所產生的有機物質總量。

　　朱文泉說：“植被NPP研究的一個重要意義在于了解碳循環。植被對大氣CO2具有固定作用，如果氣候變化真的有助于我國植被生產力積累，那么就相當于在植被中積累了CO2。”

　　植被作為陸地生態系統的核心要素，不僅在全球物質與能量循環中起著重要作用，而且在調節全球碳平衡、減緩大氣中 CO2 等溫室氣體排放，以及維護全球氣候穩定等方面貢獻顯著。

　　該基金項目研究表明，中國近20年來的氣候變化使溫度、降水、光照均朝著有利于植物生長的方向發展。中國陸地植被NPP總量增加了24.2%，其中氣候變化導致NPP增加了11.5%。

　　“雖然氣候變化對局部地區植被有惡化作用，但就整個中國大陸來說，近20年來的氣候變化對植被生長是個好的趨勢。”朱文泉總結道。

　　朱文泉認為，如果延伸至更深層次，植被生產力提高了，其通過光合作用所釋放的氧氣也會增加。植被生長茂盛，其防風固沙的能力也將增強，從而會對整個環境的改善都起到重要作用。

　　建立植被生產力模型很難

　　朱文泉介紹說，建立植被生產力模型比較難，因為可用的模型很多，全球常見的就有20多種，而每種植被生產力模型都有其利與弊。當前主要的植被NPP估算模型有三類。

　　第一類是氣候模型，它是基于植被NPP實測數據和氣候數據的估算。根據收集到的不同生態系統類型的植被NPP實測數據，估算全球NPP總量。“這類模型相對簡單，就是運用氣象因子和我們實際的調查數據作回歸分析。”

　　第二類模型是機理性的，它利用植被生長和環境因子之間的生物物理關系，對植物光合作用、呼吸作用等過程進行模擬。這類模型的模擬結果相對準確，但建立較為復雜。

　　第三類是遙感模型。隨著遙感技術的發展，全球范圍內積累了大量的多種空間分辨率、多時相的對地觀測數據。這為進一步研究NPP與氣候變化的關系奠定了良好基礎。

　　朱文泉說：“大多數遙感模型都是基于植物光能利用率建立的，其優勢是可以覆蓋大區域，而且具有重復性，可以建立一個時間序列。”

　　“做時間序列分析需要保證每一年的數據都比較準確，才能夠反映出植被NPP的變化趨勢。”朱文泉說，“遙感模型可以反映這樣的趨勢。雖然也會存在誤差，但經過矯正后，這種較小的相對誤差并不會掩蓋年際尺度上的植被NPP變化趨勢。”

　　人為因素影響有待探索

　　朱文泉的研究表明：18年來，氣候變化對中國陸地植被NPP總增長趨勢的貢獻率為48.1%，而其他因素對同期的NPP總增長趨勢貢獻率為51.9%。這些其他因素包括氣候—植被相互作用、土地利用變化、植樹造林等。不難發現，人類活動也會對植被NPP的變化帶來重要影響。

　　朱文泉說，我國近年實施了退耕還林、三北防護林等重大生態工程，這些活動肯定會對植被起到一定作用。現在只能通過對氣候波動影響與植被波動情況的對比，從測量的NPP變化中扣除氣候因子的貢獻，從而間接對人類活動影響程度進行評估，但人為因素具體作用怎樣？正反作用各為多少？還是有待解決的課題。

　　“這是非常關鍵的，人類還無法控制氣候變化的大趨勢，但是人為因素是可以適當加以控制的。”朱文泉強調說，“如果人為因素對植被的影響程度有一個可以度量的值，我們就可以知道某個地方是否人為破壞嚴重，那么就有可能為某些制度的制定，如獎勵制度、干部考核制度等提供相應的標準和依據的參考。如果無法考量破壞率有多大，就很難支持政策法律的實施。”

　　朱文泉坦言，這項工作難度很大，需要長期的研究。現在只能先從一些相對簡單的生態系統入手，如北方草原區的植被相對單一，人為影響因素也相對簡單。