科學(xué)家揭示內(nèi)蒙古草原近40年碳匯功能變化

近日，中國(guó)科學(xué)院植物研究所研究員韓興國(guó)、陳世蘋等與合作者揭示了內(nèi)蒙古草原近40年碳匯功能變化。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊gricultural and Forest Meteorology。

 

草原作為巨大的碳庫(kù)，貢獻(xiàn)了全球碳儲(chǔ)量的三分之一，其中近90%的碳儲(chǔ)存在土壤中。作為典型的干旱—半干旱生態(tài)系統(tǒng)，草原碳交換表現(xiàn)出劇烈的年際波動(dòng)，成為主導(dǎo)全球陸地碳匯年際變異的主要區(qū)域。劇烈的年際波動(dòng)和土壤碳通量的不確定性，導(dǎo)致草原碳匯功能評(píng)估一直存在巨大爭(zhēng)議。內(nèi)蒙古草原是我國(guó)溫帶草原分布面積最大的區(qū)域，不僅是我國(guó)傳統(tǒng)的畜牧業(yè)基地，同時(shí)也是我國(guó)北方地區(qū)重要的綠色生態(tài)屏障。因此，在“雙碳”背景下，準(zhǔn)確量化內(nèi)蒙古草原碳平衡過(guò)程，評(píng)估該區(qū)域草原碳匯功能成為亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

 

對(duì)此，韓興國(guó)團(tuán)隊(duì)利用長(zhǎng)期通量觀測(cè)數(shù)據(jù)，使用隨機(jī)森林尺度上推方法，對(duì)近40年內(nèi)蒙古草原區(qū)域水平碳交換與碳匯功能進(jìn)行了估算。研究表明，1982—2018年的近40年，內(nèi)蒙古草原平均表現(xiàn)為弱碳匯，其強(qiáng)度為2.43 ± 6.71 Tg C yr?1。生長(zhǎng)季降水和葉面積指數(shù)是區(qū)域碳通量年際變異的主要驅(qū)動(dòng)因子。長(zhǎng)期干旱對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)總初級(jí)生產(chǎn)力的抑制作用顯著高于生態(tài)系統(tǒng)呼吸，導(dǎo)致期間內(nèi)蒙古草原由碳匯轉(zhuǎn)變?yōu)?a href='http://m.gqdnzm.cn/zhuanti/tanyuanshenji.html' target='_blank'>碳源。

 

研究人員還將本研究結(jié)果與目前通用的全球通量數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包括FLUXCOM通量數(shù)據(jù)集、CMIP6多模型擬合結(jié)果和基于JenaCO2的大氣反演數(shù)據(jù)等進(jìn)行了比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然部分?jǐn)?shù)據(jù)產(chǎn)品能夠較好地反映內(nèi)蒙古草地碳通量空間分布格局，但對(duì)本區(qū)域碳通量年際變異的擬合效果均較差。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)草原碳通量的長(zhǎng)期觀測(cè)，對(duì)準(zhǔn)確評(píng)估區(qū)域及全球草原碳匯功能，特別是時(shí)空動(dòng)態(tài)變化非常重要。