生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要自然解決方案，因其在碳封存方面具有巨大潛力，成為了研究熱點(diǎn)。然而，現(xiàn)有研究往往高估了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的碳封存潛力，未能充分考慮生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水資源的需求與人類水需求之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。這一問題不僅影響了碳封存的實(shí)現(xiàn)，也可能對(duì)水資源的安全構(gòu)成威脅。

　　鑒于此，西北農(nóng)林科技大學(xué)Shouzhang Peng、中國(guó)科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Kailiang Yu團(tuán)隊(duì)攜手使用綜合的基于過程的模型，結(jié)合廣泛的土地利用數(shù)據(jù)和蒸發(fā)回收，重新評(píng)估了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的水需求。他們發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的碳封存潛力，將導(dǎo)致全球人均水資源可用性減少26%，對(duì)水資源緊張和人口密集地區(qū)的水安全構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)。研究表明，如果保護(hù)人類用水，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的可實(shí)現(xiàn)碳封存潛力將減少三分之一（從396 PgC降至270 PgC），而巴西、美國(guó)和俄羅斯是具有最大可實(shí)現(xiàn)潛力的國(guó)家。

　　此外，未來的氣候變化、CO2濃度、土地利用和人口變化在共享社會(huì)經(jīng)濟(jì)路徑（SSP）情景下的預(yù)測(cè)表明，到本世紀(jì)末，可實(shí)現(xiàn)的碳封存潛力可能增加至274–302 PgC，其中中國(guó)被預(yù)期將具有最大的潛力。這一發(fā)現(xiàn)為碳封存目標(biāo)與水安全之間的權(quán)衡和協(xié)同關(guān)系提供了更深入的理解，并為可持續(xù)實(shí)施生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)策略提供了實(shí)證框架。

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　　表征解讀】本文通過使用LPJ-GUESS過程模型及衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)等表征手段，揭示了全球潛在碳儲(chǔ)量的增加與水資源消耗之間的復(fù)雜關(guān)系。作者的研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的過程中，盡管全球潛在的碳儲(chǔ)量可達(dá)到396 PgC，但74%的區(qū)域卻伴隨著水資源的減少，這一現(xiàn)象通過空間分布圖得以清晰體現(xiàn)。這一結(jié)果強(qiáng)調(diào)了碳恢復(fù)與水資源安全之間的重要權(quán)衡，提示作者在實(shí)施自然碳解決方案（NCS）時(shí)必須兼顧環(huán)境與人類需求。

　　針對(duì)碳存儲(chǔ)增加伴隨水資源減少的現(xiàn)象，作者進(jìn)一步通過微觀機(jī)理的表征，分析了植物-土壤水反饋及其對(duì)水資源的影響。研究顯示，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)后，某些區(qū)域的土壤蒸發(fā)減少，從而實(shí)現(xiàn)水資源的局部增加。這一現(xiàn)象特別體現(xiàn)在高強(qiáng)度人類活動(dòng)影響下的區(qū)域。此外，通過土地與大氣之間的反饋，作者探討了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)后降水的潛在增加，特別是在溫暖潮濕地區(qū)，這為未來的水資源管理提供了新的視角。

　　在此基礎(chǔ)上，通過遙感監(jiān)測(cè)與長(zhǎng)期調(diào)查數(shù)據(jù)的整合，作者對(duì)全球范圍內(nèi)的碳儲(chǔ)量與水資源之間的關(guān)系進(jìn)行了深入的研究。結(jié)果表明，盡管大多數(shù)區(qū)域的水資源受到了影響，但仍有26%的地區(qū)在碳儲(chǔ)量增加的同時(shí)顯示出水資源的改善。這一發(fā)現(xiàn)為碳恢復(fù)策略的制定提供了新的思路，強(qiáng)調(diào)了區(qū)域差異化管理的必要性。

　　科學(xué)啟迪】本文的研究揭示了在陸地生態(tài)系統(tǒng)中增強(qiáng)碳儲(chǔ)存與水資源消耗之間的復(fù)雜關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了在進(jìn)行自然碳恢復(fù)時(shí)，必須兼顧水資源的管理。通過基于過程的模型，研究表明全球潛在的碳儲(chǔ)存量為396 PgC，但在74%的地區(qū)，碳儲(chǔ)存的增加會(huì)導(dǎo)致水資源的減少，這一發(fā)現(xiàn)突顯了碳恢復(fù)與水安全之間的顯著權(quán)衡。此外，研究還提出，盡管有些地區(qū)在生態(tài)恢復(fù)后水資源得以增加，這種情況主要發(fā)生在高強(qiáng)度人類活動(dòng)的區(qū)域，表明人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響不容忽視。

　　這項(xiàng)研究為政策制定者和研究人員提供了重要的參考，強(qiáng)調(diào)在制定凈零排放戰(zhàn)略時(shí)，必須綜合考慮不同氣候、生態(tài)和社會(huì)背景下的碳儲(chǔ)存與水資源管理的權(quán)衡。未來的生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目應(yīng)在保證碳儲(chǔ)存潛力的同時(shí)，確保水資源的可持續(xù)利用，從而實(shí)現(xiàn)更廣泛的環(huán)境保護(hù)和人類需求的平衡。這為作者在面臨氣候變化挑戰(zhàn)時(shí)，提供了科學(xué)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。

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