1.文章信息
论文名称：Quantifying the Indirect Environmental Effects of Land Use Change on the Terrestrial Carbon Cycle in China During 1990–2020（1990–2020 年中国土地利用变化对陆地碳循环的环境间接效应定量评估）
第一作者：Minyi Gao （华东师范大学）
通讯作者：黎夏（教授 | 华东师范大学）
文章发表期刊：《Earth's Future》（中科院1区Top | 最新影响因子：8.2）
2.研究内容
土地利用变化（LUC）引起的碳排放在全球碳收支中具有关键作用，同时也是国家土地利用规划的重要基础。然而，现有的估算通常仅基于直接的人类活动，而由自然因素和人为因素共同驱动的环境间接效应往往被忽略。迄今为止，尚无研究明确区分年际土地利用变化的直接效应与环境间接效应。这一缺失可能导致对土地利用变化引起的碳排放估算存在偏差，并削弱碳减排政策的有效性。该研究提出了一种新颖的核算方法，利用基于过程的动态植被模型量化了1990–2020年中国土地利用变化引起的年际碳通量（LUCF），并进一步将其区分为直接碳通量（LUCF-d）和环境间接碳通量（LUCF-ind）。(该研究中定义的LUCF包括年际土地利用变化的直接效应和间接环境效应，直接效应不仅包括土地覆盖转换，还包括随后的土地管理活动，而间接效应则体现了这些变化通过改变生态系统结构和功能对碳循环的反馈。)
图1.土地利用变化（LUC）引起的直接和间接碳通量及本研究关注点的概念示意图。(a) 过程概览：区分由土地利用变化和管理活动引起的直接碳通量（LUCF-d，洋红色箭头）及其产生的环境间接碳通量（LUCF-ind，绿色箭头）。(b) 本研究的关键关注点：直接与环境间接的LUC引起的碳通量。
表1.该研究中用于 LPJ‑GUESS 模型输入的数据
结果表明：
1990–2020年，中国整体的LUCF表现为碳源，其趋势由1990年代的碳源逐渐转向过去十年的碳汇（图2）。在过去30年中，LUCF-ind固定了1.39 ± 1.05 TgC yr−1的碳，抵消了LUCF-d排放量的约25%（图3）。南方和中部地区是LUCF-d与LUCF-ind权衡的主要区域，其中环境间接效应分别减少了直接排放13.3%和13.7%（图4）。
图 2.1990–2020 年整体土地利用变化（LUC）引起的碳通量（LUCF）动态及累计空间分布模式。(a) 年际土地利用变化引起的碳通量（LUCF）和净生态系统交换量（NEE）的变化以左侧 y 轴柱状图表示，同时 LUCF 对 NEE 的百分比贡献（包含在 NEE 中）以右侧 y 轴虚线表示。负值表示碳通量流入生态系统，正值表示碳释放到大气中。(b–e) 1991–2000 年 (b)、2001–2010 年 (c)、2011–2020 年 (d) 及 1991–2020 年 (e) 的空间平均 LUCF。b–e 中右侧图展示了沿各纬度（0.5°）的像元均值，浅色表示纬度均值的标准差（单位：TgC yr⁻¹）。
图3 显示了 1990–2020 年间土地利用变化（LUC）引起的直接（LUCF-d）和间接（LUCF-ind）碳通量。(a) 为 LUCF-d 和 LUCF-ind 的碳源总量（正值）与碳汇总量（负值）的年际变化；(b) 为 LUCF-d、LUCF-ind 及总 LUCF 的碳通量，按 5 年和 30 年期平均；(c–d) 展示了 30 年平均 LUCF-d 和 LUCF-ind 的空间分布，右侧图显示沿每 0.5° 纬度所有像素的平均值，浅色表示纬度平均值的标准差；(e) 为按区域统计的 30 年平均 LUCF-d 和 LUCF-ind。
图4.展示了中国 1990–2020 年间 LUC 引起的陆地碳汇和碳源的直接与间接影响交集。(a) 为 LUCF-d 与 LUCF-ind 的交集类型空间分布，内嵌表格定义了每种类型，饼图显示其全国占比。颜色表示不同的碳汇/碳源组合：紫色代表协同碳汇（两者均为碳汇），绿色代表协同碳源（两者均为碳源），橙色代表抵消型碳源（直接碳源被间接碳汇部分抵消），棕色代表抵消型碳汇（直接碳源转为碳汇），深蓝色代表抵消型碳源（直接碳汇转为碳源），红色代表抵消型碳汇（直接碳汇被间接碳源部分抵消）；(b) 为各区域在 1990–2020 年间每种交集类型的面积比例。
该研究旨在通过整合环境间接效应，提高国家层面土地利用碳减排政策的有效性，并为其他国家提供方法学参考。
3.文章引用
Gao, M., Fan, Q., Yao, Y., Liu, X., Gao, Y., Li, M., et al. (2025). Quantifying the indirect environmental effects of land use change on the terrestrial carbon cycle in
China during 1990–2020. Earth's Future, 13, e2025EF007260. https://doi.org/10.
1029/2025EF007260
