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西北高原所在青藏高原陆地生态系统碳储存研究中取得进展

发布时间:2026-10-16 

青藏高原是我国重要的生态安全屏障,其森林、草地和湿地生态系统在区域碳储存与全球碳循环中发挥着重要作用。不同生态系统的碳储存结构和主要影响因素存在明显差异。厘清不同生态系统碳储量的空间格局及其影响因素,并评估管理措施对土壤碳库数量和活性的影响,对于维持高原生态系统碳储存功能、制定差异化碳管理策略具有重要意义。

中国科学院西北高原生物研究所高寒湿地生态系统近自然修复与功能提升研究团队围绕青藏高原森林、草地和湿地碳储存开展系列研究,为差异化碳管理提供科学参考。祁连山国家公园 24 ha青海云杉林监测显示,乔木层平均碳密度为103.52 Mg C ha⁻¹,空间差异明显。林分结构对模型解释度的相对贡献最高(48.87%);胸径最大的5%乔木储存约四分之一的乔木层碳。树冠体积和大树数量与碳密度显著正相关,物种多样性主要通过林分结构和大树特征呈现间接关联,提示保护大径级树木、维持林分结构完整性可能有助于碳储存。

图1 青海云杉林乔木层碳密度的影响因素及相对贡献

青海省98个草地样点的研究估算,0—20 cm土层有机碳储量约为0.37 Pg C,含量由东向西递减,表层高于亚表层。年均降水量和植被盖度均与有机碳显著正相关,前者在亚表层关联更强,后者在表层更强。结构方程模型解释约68%的变异;植物多样性和凋落物碳氮比的单独效应不显著,草地碳评估与恢复应关注植被盖度及水分条件。

图2 气候和植被与表层土层有机碳的关系

青海湖流域轻度退化高寒沼泽湿地短期试验显示,有机肥及其与枯草芽孢杆菌菌肥的交互作用显著影响土壤碳库管理指数(CPMI,反映有机碳数量及活性变化)。不施有机肥时,低、高剂量菌肥使CPMI分别提高64.80%和42.12%;施有机肥时,添加菌肥后CPMI总体下降。施肥通过土壤理化性质和活性碳组分影响CPMI,配施方案需结合土壤条件优化;长期碳储量及生态效应仍需观测。

图3 有机肥(OF)与菌肥(JF)交互作用下的土壤碳库管理指数

研究得到国家重点研发计划项目(2023YFF1304302)、中央财政林草科技推广示范项目(青[2025]TG04)等支持。相关成果已在线发表于 Forest Ecology and Management、AoB PLANTS 和Journal of Environmental Management。西北高原所博士研究生文焱彬和王新分别为第一作者,杜岩功研究员为通讯作者;西北高原生物研究所周华坤研究员、青海师范大学陈克龙教授团队参与研究。