中國草原碳庫儲量及溫室氣體排放量估算.pdf

1、草原作為我國第二大陸地生態(tài)系統(tǒng)，對維持陸地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定至關(guān)重要。在全球氣候變化背景下，草原生態(tài)系統(tǒng)的變化動態(tài)對區(qū)域乃至于全球都會產(chǎn)生影響。溫室氣體作為全球氣候變化的主要原因之一，如何控制其排放量，是人類當(dāng)前所面臨的重要問題之一。作為一個復(fù)雜巨系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)中溫室氣體的排放又與土壤碳庫息息相關(guān)。面對如此復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，在未知的氣候變化背景下，對生態(tài)系統(tǒng)本身有一個清晰的了解，不僅有利于保護當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)，維持生態(tài)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定，而且有利于我

2、們找到生態(tài)系統(tǒng)中的脆弱點，因地制宜，建立合理的優(yōu)化管理措施。在這種背景下，本研究將我國整個草原生態(tài)系統(tǒng)作為一個整體進行研究，通過對生態(tài)系統(tǒng)中的碳氮循環(huán)和水熱平衡過程進行追蹤，從而獲取了中國草原的碳庫儲量、溫室氣體的排放量以及二者自2000年以來的變化動態(tài)。
　　 研究結(jié)果表明，草原巨大的碳儲量對我國陸地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定有著重要的作用。我國草原生態(tài)系統(tǒng)的植被碳庫、土壤有機碳庫儲量分別為2.1 GtC和12.4GtC，總計14.5 G

3、tC。中國草原以占世界8％的面積，儲存了7.5％的世界植物碳，4.9％的土壤碳和5％的總碳。同時，根據(jù)模擬結(jié)果顯示，草原目前屬于碳匯，其碳庫年增加量為71±4 Tg.C.y-1。在我國草原碳庫中，高寒草原區(qū)域具有最大的碳儲量，其次是溫性草原區(qū)域。其中，高寒草原區(qū)域年總碳沉積量可以達到48.26±9.54 Tg，其以占總草原39％的面積沉積了總碳沉積量的68％，具有巨大的固碳能力。盡管草原碳儲總量在2000到2007年之間增加了，但是在內(nèi)

4、蒙古西部的溫性荒漠草原、新疆北部的溫性和溫性荒漠草原以及青藏高原西部的高山草原，碳儲量有不同程度的降低趨勢。
　　 N2O是三類主要溫室氣體中唯一的非碳化合物溫室氣體，其溫室效應(yīng)是CO2的298倍。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動是N2O增加的主要來源之一。本研究表明，中國各草原類型的N2O排放量差異較大，溫性草原、高山草原以及熱帶/亞熱帶草原的平均排放量分別為0.23kg N ha-1y-1，0.11kg N ha-1y-1和0.39kg N

5、 ha-1y-1。在中國33.7億公頃的草原中，年N2O排放總量為76.5 Gg N，相當(dāng)于9.71 TgCO2-C的溫室效應(yīng)，也即其抵消了約14％的草原碳沉降效果。整個草原區(qū)域的N2O排放量從2000到2007年有增加的趨勢。近年來，中國草原受到人類強烈的擾動，因此未來草原的N2O排放模式更應(yīng)該引起我們的重視。
　　 從目前的研究結(jié)果來看，盡管草原區(qū)域仍然是一個甲烷匯，但是甲烷固定量并不是太大。全國草原甲烷固定量為0.22Tg

6、CH4-Cy-1，相當(dāng)于1.89 Tg CO2-C。平均甲烷固定通量約為0.95±0.77 Kg C ha-1y-1，這一結(jié)果遠小于CO2的凈沉積率210.62±48.76Kg C ha-1y-1。由此也可以得出，在草原區(qū)域，增加碳匯應(yīng)該主要以增加CO2的固定率，減少N2釋放為主。
　　 在未來的草原管理中，大面積推廣改良草原是增加草原碳庫儲量并抵消溫室氣體效應(yīng)的有效手段。但是在實施過程中，則要根據(jù)草原的實際情況來選擇適合的改良