土壤有機碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫，在糧食安全和氣候變化方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。土地利用變化通過改變土壤侵蝕過程、碳周轉(zhuǎn)速率以及植被生物量影響土壤有機碳庫，并進一步影響全球碳循環(huán)。通過植被恢復(fù)增加土壤固碳量是一種可行且能夠有效緩解氣候變化的方式。
黃土高原屬于典型的干旱半干旱地區(qū)，由于不合理的土地利用方式以及脆弱的生態(tài)環(huán)境，使其成為全球范圍內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)退化最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。20世紀(jì)末，為了遏制環(huán)境惡化，中國在黃土高原地區(qū)實施了大規(guī)模退耕還林（草）工程，將大量耕地轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯棠荆ɡ绱袒?、油松等）、人工灌木（如檸條、沙棘等）和撂荒草地，極大地改善了該區(qū)的植被狀況和生態(tài)環(huán)境。與此同時，該區(qū)植被的碳匯效應(yīng)也引起了廣泛關(guān)注。
陜北榆林市神木市區(qū)域黃土高原地貌景觀。照片由張行勇提供
呂梁學(xué)院生物與食品工程系、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室、西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持科學(xué)與工程學(xué)院、中國科學(xué)院水利部水土保持研究所黃土高原旱地農(nóng)業(yè)與土壤侵蝕國家重點實驗室的郝旺林、李宗善和李彬彬等整合了近30年黃土高原植被恢復(fù)過程中的土壤固碳數(shù)據(jù)，分析了黃土高原區(qū)域尺度不同植被類型、不同氣候帶土壤固碳速率變化，厘定不同影響因素的相對重要性，旨在為黃土高原植被恢復(fù)過程中的土壤碳匯評估及管理工作提供理論依據(jù)。
陜西省延安市富縣子午嶺林區(qū)植被景觀。照片由張行勇提供。他們的分析研究結(jié)果表明： ①人工喬木和灌木固碳速率均為0.30 Mg/（hm2·a），高于撂荒草地〔0.10 Mg/（hm2·a）〕；常綠人工林固碳速率〔0.45 Mg/（hm2·a）〕高于落葉人工林〔0.33 Mg/（hm2·a）〕，但后者具有更高的固碳量；植被恢復(fù)約51年后，常綠人工林將展現(xiàn)更大的固碳效益； ②土壤固碳速率隨降雨量的增加而增加，但其變化程度受植被類型和恢復(fù)年限影響； ③在區(qū)域尺度上，土壤固碳速率先增加（<30>30年）。0~10年，10~20 年，20~30年，>30年時土壤固碳平均速率分別為0.02，0.13，0.19和0.18 Mg/（hm2·a）； ④在植被恢復(fù)過程中，不同恢復(fù)階段土壤碳固存的主要影響因子不同，總體上主要是受氣候因子（降雨和溫度）調(diào)控。降雨量、溫度、恢復(fù)年限、植被類型和初始碳儲量對土壤碳固存變化的相對重要度分別為31.8%，16.3%，17.7%，15.9%和18.3%。
論文作者認(rèn)為：構(gòu)建基于固碳速率及固碳能力可持續(xù)性的生態(tài)恢復(fù)模式，并通過可持續(xù)的科學(xué)管理措施增加植被數(shù)量和改善植被系統(tǒng)質(zhì)量，可有效增加黃土高原生態(tài)脆弱區(qū)土壤的固碳能力。
以上研究內(nèi)容發(fā)表在《水土保持通報》2025年3期上。
文章相關(guān)信息：http://stbctb.alljournal.com.cn/stbctb/article/abstract/20250324
本文鏈接：黃土高原植被恢復(fù)過程土壤碳固存主要受降雨和溫度調(diào)控http://www.sq15.cn/show-11-23471-0.html
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