青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义
草地土壤有机碳在气候变化中的作用研究
草地土壤有机碳在气候变化中的作用研究近年来，全球气候变化对我们的地球造成了越来越大的影响。
气候变化引起的极端天气事件和温度上升已经成为世界各国关注的焦点。
在这个背景下，我们越来越意识到草地土壤有机碳在气候变化中的重要作用。
草地土壤是地球上最大的有机碳储存库之一，理解和研究草地土壤有机碳的动态变化对有效应对气候变化至关重要。
一、草地土壤有机碳的来源和组成草地土壤有机碳来自于植物和动物的遗体残体，以及微生物和其他生物的代谢产物。
这些有机物在土壤中进行分解和降解过程后，衍生出有机碳。
草地土壤有机碳主要由容易降解的活性有机碳和难降解的稳定有机碳组成。
活性有机碳包括根系碳和很小的植物残体，容易受到气候变化的影响而释放到大气中。
而稳定有机碳则是长期存在于土壤中的有机物质，对气候变化的响应较为缓慢。
二、草地土壤有机碳的吸存和排放草地土壤有机碳的吸存和排放是由多个因素共同影响的。
气候变化对草地土壤有机碳的影响，一方面是通过气温和降水变化直接影响草地植物的生长和分解速率，从而影响土壤有机碳的积累和释放。
另一方面，气候变化还会引起草地植被的演替和物种组成的改变，进而影响土壤有机碳的作用。
不仅气候变化对草地土壤有机碳的循环起到了重要作用，人类活动也是不可忽视的因素。
众所周知，过度的放牧和过度的施肥会破坏草地生态系统平衡，导致土壤有机碳的大量损失。
因此，正确的管理和利用草地资源对维持土壤有机碳的平衡具有非常重要的意义。
三、草地土壤有机碳的意义和价值草地土壤有机碳对于气候变化的适应和缓解具有重要意义。
首先，草地土壤有机碳可以促进土壤的肥沃性和固结性，提高土壤的持水能力和保肥性，提供更好的生态环境和生态服务功能。
其次，草地土壤有机碳的保持和增加可以降低温室气体的排放和碳封存，发挥着重要的减缓全球气候变化的作用。
值得一提的是，草地土壤有机碳的研究还未得到足够的重视和深入的了解。
在未来的研究中，我们需要进一步探索草地土壤有机碳的来源、组成和动态变化规律，以及其与气候变化的关系。
青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素
青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素青藏高原高寒草地土壤有机碳来源、周转及驱动因素青藏高原是世界上最大的高原，位于中国西部，海拔平均超过4000米。
作为一个高寒草地生态系统的代表，青藏高原的土壤有机碳在全球碳循环中起着重要的作用。
了解青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源、周转和驱动因素，对于保护和管理这一生态系统具有重要的意义。
首先，青藏高原高寒草地土壤有机碳的主要来源是植物残体。
在高寒生态系统中，气候寒冷且湿度较低，植物生长受到限制，但仍有一定数量的植物生长和死亡。
这些植物残体逐渐腐败分解，释放有机碳进入土壤。
此外，青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源还包括土壤动物的排泄物和死亡体。
土壤动物是高寒草地生态系统的重要组成部分，它们以植物残体为食物，通过排泄物和死亡体进入土壤的方式将有机碳输入到土壤中。
有机碳的来源还包括一部分来自大气沉降的有机物质，尤其是在降雨期间，降雨中的溶解有机碳经过径流进入土壤。
青藏高原高寒草地土壤有机碳的周转主要通过微生物的活动完成。
微生物是土壤生态系统中最主要的生物组分，它们通过降解植物残体和其他有机物质的代谢过程，将有机碳分解为二氧化碳并释放到大气中。
此外，一部分土壤有机碳被微生物转化为生物团聚体，保护和储存在土壤中，形成长期的碳库。
除了有机碳的来源和周转过程外，驱动青藏高原高寒草地土壤有机碳的因素也非常重要。
雨量、温度和土壤性质是影响土壤有机碳的关键因素。
由于高寒地区降雨量较少，土壤中的有机碳相对较低。
同时，寒冷的气候和低温条件下微生物的活动相对较慢，导致土壤有机碳的降解速率较低。
此外，土壤性质如土壤有机质含量、土壤质地和通透性也会影响土壤有机碳的积累和稳定性。
综上所述，青藏高原高寒草地土壤有机碳的来源主要包括植物残体、土壤动物排泄物和死亡体以及大气沉降。
其周转过程主要通过微生物的降解和转化完成。
同时，雨量、温度和土壤性质是影响土壤有机碳的主要驱动因素。
对于了解土壤有机碳的来源、周转和驱动因素，可以为保护和管理青藏高原高寒草地生态系统提供科学依据，促进生态环境的可持续发展综合上述分析，青藏高原高寒草地土壤有机碳是由多种来源形成的，包括植物残体、土壤动物排泄物和死亡体以及大气沉降。
青藏高原高寒草甸生态系统中的碳循环
青藏高原高寒草甸生态系统中的碳循环青藏高原是世界上最大的高原，面积约为250万平方公里，其中90%以上的区域海拔高度在4000米以上，被誉为世界屋脊。
青藏高原是全球生态系统中最重要的之一，其中高寒草甸生态系统是其中重要的一部分。
高寒草甸生态系统与全球碳循环密切相关，对于全球气候变化有着不可忽视的作用。
本文将对青藏高原高寒草甸生态系统的碳循环进行探讨。
一、高寒草甸生态系统的碳储存青藏高原高寒草甸生态系统的碳储存量巨大，据估计，其中的土壤碳储量为全球土壤碳库的10%以上。
高寒草甸生态系统的土壤碳储量不同于其他生态系统，主要为有机质的形式。
高寒草甸土壤中的有机质来自于草地上的植被残体和动物遗体，以及微生物的代谢产物等，其中60%以上来自于根系。
高寒草甸生态系统土壤碳储量的储存主要与植物的生长和分解有关。
在植物的生长过程中，通过光合作用吸收二氧化碳，生成有机物，将碳储存在植物体内。
同时，植物根系中的大量细根会释放有机物质，促进土壤微生物的代谢，形成土壤有机质储存。
当植物死亡或落叶时，这部分碳会被释放到土壤中，同时土壤中的微生物会分解这些有机物，释放出CO2和甲烷等温室气体。
这一过程的速率与青藏高原高寒草甸生态系统的温度、湿度和土壤pH等因素密切相关。
二、高寒草甸生态系统碳循环的动态变化高寒草甸生态系统的碳循环是一个复杂的生态系统过程，包括生物吸收、土壤反应、土壤有机质形成和分解等。
在青藏高原的草地中，草本植物贡献了大部分的生物吸收。
同时，降雨和气温等地理和气象因素对底物流动也有重要作用，进一步影响土壤碳循环。
碳循环过程中，土壤-植物固定的碳数量通常大于腐解碳的总量，因而这种生态系统通常被称作碳密集型美術馆。
自然条件复杂多变，常互为对比的景观格局通常呈现梯度状态，导致相邻区域植被的差异。
同时，较为显著的人类活动干扰在高寒草甸生态系统内也极为普遍，如过度放牧和开垦等，这些干扰会改变地表碳动态变化的速率和方向。
草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献研究
草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献研究草地生态系统在地球上占据着重要的地位，不仅对生态环境稳定具有举足轻重的影响，同时也在土壤有机碳储量中发挥着重要的作用。
本文将探讨草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献，并从不同方面论述草地生态系统对土地健康和碳循环的影响。
一、植被覆盖对土壤有机碳储量的影响草地生态系统中丰富的植被覆盖是其对土壤有机碳储量做出贡献的重要因素。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为有机碳。
草地生态系统中广泛存在的草本植物通过根系和地下生物量的积累，将一部分有机碳固定在土壤中。
研究表明，草地植被和土壤有机碳之间存在着显著的正相关关系，植被覆盖率的提高能够促进土壤有机碳的累积，并增加其储量。
二、土壤类型对草地生态系统贡献的影响土壤类型是影响草地生态系统对土壤有机碳储量贡献的另一个重要因素。
不同类型的土壤具有不同的有机质含量和碳密度。
比如，草甸土壤通常具有较高的有机质含量和碳密度，而贫瘠的沙质土壤则相对较低。
因此，在研究草地生态系统对土壤有机碳贡献时，需考虑土壤类型的影响，以便更准确地评估其贡献。
三、生物多样性对土壤有机碳储量的影响草地生态系统的生物多样性对于土壤有机碳储量的贡献也不可忽视。
生物多样性通常与土壤有机碳质量和土壤酶活性等指标密切相关。
草地生态系统中的丰富生物多样性有助于增加土壤碳素输入和减少碳损失，从而促进土壤有机碳储量的积累。
研究发现，生物多样性丰富的草地生态系统具有更高的土壤有机碳储量，这与物种的多样性和功能的增加有关。
四、草地管理对土壤有机碳储量的影响草地管理措施对草地生态系统对土壤有机碳储量的贡献也具有显著影响。
适宜的放牧或刈割管理能够促进草地植物的生长和根系的发育，增加土壤有机质的输入。
合理的施肥措施也可以增加土壤有机碳的储量。
然而，不合理的管理措施可能导致草地退化和土壤有机碳损失。
因此，科学有效的草地管理对于维护土壤有机碳储量至关重要。
总结起来，草地生态系统在维护土壤有机碳储量方面具有重要贡献。
土壤碳库的研究方法
土壤碳库的研究方法目前国内土壤碳循环的研究主要是针对特定的地区、生态系统和生物群落以及对小区域农业土壤呼吸进行了CO。
倍增的实验，这些仅仅是陆地生态系统碳循环的部分环节。
近年来我国许多学者对中国陆地土壤有机碳库的估算和空间分布开展研究工作，一些学者还特别对我国特定区域和生态群落的SOC储量进行了探索。
如对我国热带、亚热带地区土壤碳储量开展的研究工作，得出了按不同植被类型土壤等分类方式下的有机碳储量，分析了SOC在不同粒级土壤中的分布与转化(Zhao et a1．，1997)；对我国主要森林生态系统的碳储量和碳平衡通量的研究，初步表明我国主要森林生态系统的碳储量为28．1lPg，其中土壤碳库21．02Pg(周玉荣等，2000)。
王绍强等(1999)利用1：400万土壤图，根据我国第一次土壤普查实测土体深度下的236个土壤剖面资料，统计出中国陆地生态系统土壤有机碳总量为100．18Pg。
之后，他(2000)又根据我国第二次土壤普查实测土体深度下的2473个典型剖面数据，估算出我国土壤有机碳库总量为92．4Pg。
解宪丽(2004)利用《中国土种志》(共六卷)和全国1：400万土壤图，估算得到中国水稻土O～lOOcm深度有机碳储量为2．9Pg，表层O～20cm为0．93Pg。
潘根兴利用《中国土种志》(共六卷)和全国第二次土壤普查时的全国水稻土统计面积，估算得到中国水稻土耕层加犁底层有机碳储量为1．3Pg，我国的土壤有机碳储量储量为50Pg(Pan et a1．，2003)。
李忠和金峰等人(2001，2000)根据我国第二次土壤普查数据，采用面积加权平均值的方法，对各土壤亚类的有机碳密度进行回归估算，统计出O～lOOcm土体的土壤有机碳贮量。
李忠(2001)利用土壤有机碳与土壤剖面深度的统计回归模型，估算出我国东北地区232×104km2土壤o～lOOcm剖面中有机碳储量为24．36Pg，占全球总储量的1．5％～1．7％；东南热带亚热带地区共94．3×104km2土壤中O～lOOcm的有机碳储量为9．35Pg，占全球热带地区总储量的1．8％～3．0％。
青藏高原草地生态系统土壤有机碳研究现状
究计划 （Ｇ Ｐ 中 ， 循环 是 全 球 变化 与陆 地 生态 ＩＢ ） 碳 系统 （ Ｃ Ｅ 等多个 核 心计 划 中 的重 要 研究 内容 。 ＧＴ） 由于陆地生态 系统 的多样性 和复杂性 ， 在全球尺度
上 ， 陆地 碳 循 环研 究 仍 然存 在 着 很 大 的 不确 定 对 性 ， 由此 出现 了大 气 中碳 收支 不平 衡 现象 ， 并 即所 谓 的“ 失汇 ” 象 。 目前 ， 管 在 不 同分 析 中对 碳 现 尽
在全球 气候 变 暖 的 背景 下 ， 了解 高 寒 草 甸 这 样 一个 世 界 上 独 一 无 二 的 生 态 系 统 与 全球 气 候 变化 的关 系 ， 析气 候 变 化 对 高寒 草甸 生 态 系 统 分 生物地 球 化学循 环 的影 响 ， 于 科 学评 价 青 藏 高 对 原 在 区域 乃 至 全 球 尺度 上 对 气 候 系统 产 生 的 影 响和 回馈 作 用 均 具 有 重 要 的 意 义 。 以全 球 变 暖 为主要 特 征 的全 球 气候 变 化 引 起 土 壤 有 机 碳 的 变化 ， 目前陆 地生 态 系统 碳循 环研 究领 域 一 个 是
ｃ ｒ ｏ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｓｕ ｙ ｓ ｓ ｍａ ｉａｌ ｈ ｕ ｅ ｆｌｎ ｏｌ ａ ｂ ｎ ｌ ｒｒ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｃ ａ ｇ ａｂ ｎ ｒｓａｃ ｅ ，ｔｄ ｙｔ ｅ ｔ ｌ ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒｏ ｄ ｓ ｉ ｃ ｒ ｏ ｉ ａ ｙ， ｉｔ ｂ ｔ ｎ ｙ ａ ｃ ｈ ｎ ｅ ｃ ｙ ａ ｂ ｉ ｏ
动 态 变 化及 其 对 不 同 系统 行 为 的 响 应 ， 仅 是 研 究整 个 陆地 生 态 系统 碳 循 环 的 关键 ， 不 而且 也 对 定 量控 制 某 些
青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义
固定风沙土面积: 31 34 104 hm2
表 2 西藏地区辖区草地土壤分类及面积 T able 2 Classification and area of soils of gr asslands in T ibet Autonomous Region
分布面积 / 104 hm2
所占比例 /%
平均深度 / cm
青藏高原是地球陆地生态系统的重要 组成部 分, 是世界上低纬度冻土集中分布区, 作为欧亚大 陆最高最大的地貌单元, 不仅对全球气候变化十分
敏感, 而且在亚洲气候乃至全球气候变化中扮演重 要角色[ 4] . 青藏高原广泛分布的高寒草甸、高寒草 原与高寒沼泽草甸草地等均属自然控制类型, 并占 据青藏高原的绝大部分面积, 这类地表在欧亚大陆 具有相当的区域代表性[ 5] , 同时, 青藏高原草地发 育的高山草甸土、亚高山草甸土以及高山草原草甸 土等高山土壤富含有机质, 土壤碳密度明显高于其 它地域土壤[ 6] . 近年来, 诸多研究表明[ 7] , 青藏高 原气温不断升高, 由于冻土热力敏感性大, 因此高 原冻土具有很大的碳、氮等温室效应气体的排放潜 力. 正是由于青藏高原这种特殊的地理和生态单元 及其对全球变化的重要作用, 研究青藏高原草地土 壤温室气体和碳、氮等元素循环特征对于评价青藏 高原生物地球化学循环对全球变化的响应和反馈作 用就具有重要科学和实际意义.
类型数; j 为根系呼吸所占的比例( % ) . 土地利用变化使土壤碳通量呈源或汇, 是一个
有争议的问题, 一般来讲, 森林砍伐将造成净碳排 放, 草地向耕地转变, 可以形成土壤碳排放, 也可 能导致土壤碳积累, 草地向牧地转变或草地退化, 则必然造成土壤碳排放[ 13, 14] . 有证据表明[ 13] , 土 壤活动层( 上层 1 m 左右) 可能有 50% 的碳在大约 50 a 的时间内损失掉, 其中大多数集中于前 25 a, 排放过程近似于指数型. 因此, 计算土地利用变化 造成的碳排放通量的时间尺度一般取 25 a, 采用下 式计算[ 15] :
青藏高原不同类型草地土壤有机碳特征研究
青藏高原不同类型草地土壤有机碳特征研究作者：曹志远易彩霞王永来源：《安徽农学通报》2016年第03期摘要：青藏高原草地土壤蕴含着巨大的有机碳库，在全球碳循环中起着重要的作用。
该文对青藏高原3种不同类型草地（高寒草甸、高寒草甸草原和温性荒漠）土壤总有机碳、活性有机碳（水溶性有机碳、易氧化有机碳）、腐殖质组分碳（胡敏酸碳、富里酸碳和腐殖质碳）、团聚体碳及团聚体稳定性进行了研究。
结果表明，土壤总有机碳、活性有机碳、腐殖质组分碳、团聚体碳及团聚体稳定性指标（包括平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm的团聚体所占含量及水稳定团聚体比例）的顺序均为温性荒漠关键词：草地类型；土壤有机碳；团聚体稳定性中图分类号 S153.6 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-14-04Soil Organic Carbon Characteristics of Different Alpine Grasslands in Qinghai-Tibet PlateauCao Zhiyuan et al.（College of Resource and Environmental Science，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China）Abstract：Alpine grassland soils on Qinghai-Tibet Plateau store a large number of organic carbon and play an important role in the global carbon cycle.We investigated soil organic carbon，active organic carbon（easily oxidizable organic carbon，water soluble organic carbon），humic fraction carbon（humic acid，fulvic acid and humus carbon），aggregate-associated carbon and aggregate stability on the Qinghai-Tibet Plateau in the three different levels grass（alpine meadow，alpine steppe and alpine temperate desert ），and explored their spatial patterns of SOC fraction，and aggregate stability. The results showed that soil organic carbon，active organic carbon，humic fraction carbon，aggregate-associated carbon and aggregate stability all increased in the order alpine temperate desertKey words：Grassland type；Soil organic carbon；Aggregate stability在陆地生态系统中，土壤有机碳库约占整个生态系统碳库的2/3，在全球碳循环中起着重要的作用[1]。
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n
C = P c Fi
( 3)
i= 1
1. 2 土壤碳释放量的测算
土壤碳释 放途径 主要有两 方面, 一 是土壤 呼
吸, 包括土壤中植物根系呼吸、微生物分解作用和
菌根呼吸等[ 8] ; 二是由于土壤利用方式的变化引起 有机质分解所释放的碳量[ 9] . 在计算土壤有机碳因
土壤呼吸释放到大气中的 CO2 量时, 应将土壤呼吸
n
biFi
b=
i= 1 n
( 2)
Fi
i= 1
式中: Fi 为某类土壤在第 i 分区的面积, 对应该分
区的有机质平均含量为 b, 对应 Fi 的土壤 厚度取
其平均值; 该类土壤在所研究的地区有 n 个分区.
依据各类 土壤平 均深度 和容 重, 利用 式( 1) 和 式
( 2) , 计算各类土壤的总有机碳量 C 为[ 8] :
耕地面积: 6 018 104 hm2
400. 247
6. 112
50
3. 6
74. 6
耕地面积: 1 51 104 hm2
307. 79
4. 7
60
173. 9
117. 0
耕地面积: 0 118 104 hm2
138. 0
2. 11
105
13. 4
89. 5
197. 07
3. 01
60
7. 6
56. 8
全球约有1 500 Gt 碳是以有机质形态储存于地 球土壤中, 土壤碳库储量约是大气碳库的 2 倍[ 1] , 因此土壤有机碳库及其排放, 对大气层二氧化碳浓 度影响巨大, 从而以温室效应影响全球气候变化. 土地利用变化与土地退化, 对碳在地球各圈层特别 是气 圈 与土 圈 之间 的 平衡 机制 有 相 当显 著 的 影 响[ 2] , 温室气体变化和碳、氮等元素的循还是生物 地球化学循环中的重要内容, 特别是在当前人类活 动影响加剧和大气中重要温室气体浓度不断增加的 情况下, 温室气体源汇以及碳、氮等元素的循环问 题就显得尤为重要, 其中碳循环又是核心. 许多研 究表明与大气交换的土壤有机碳大约占陆地表层生 态系统碳储量的 2/ 3, 全球变暖的一个反应就是加 速土壤有机碳的分解, 并加大对大气的碳释放, 这 将进一步加强全球变暖的趋势[ 3] . 全球范围内对土 壤有机碳库储量及其影响因素的研究不断深入, 以 期揭示土壤碳循环在全球变化中的作用.
1 研究方法与数据来源
1. 1 土壤有机碳量测算方法 根据国家土壤普查分类体系, 以土类或亚类为
基本单元, 针对各类土壤的空间分布、植被及其利
收稿日期: 2002-03-10; 修订日期: 2002-06-05 基金项目: 中国科学院知识创新工程项目( K ZCX 1-10-06) ; 国家自然科学基金项目( 90102006. ) ; 中国科学院 西部之光 项目资助 作者简介: 王根绪( 1965 ) , 男, 甘肃天水人, 研究员, 1999 年在中国科学院兰州冰川冻土研究所获博士学 位, 主要 从事寒旱区生态 与
所占比例 /%
平均深度 / cm
有机质 / ( g kg- 1)
Ca CO3 / ( g kg- 1)
备
注
高山寒漠土
495. 037
7. 56
22
11. 1
123
高山漠土
13. 51
0. 21
45
3. 1
107
其中中度 严 重退 化的 高山 草 甸土
高山草甸土
2034. 783
31. 07
70
121. 2
固定风沙土面积: 31 34 104 hm2
表 2 西藏地区辖区草地土壤分类及面积 T able 2 Classification and area of soils of gr asslands in T ibet Autonomous Region
分布面积 / 104 hm2
所占比例 /%
平均深度 / cm
量减去根系呼吸消耗量. 根据方精云等[ 10~ 12] 人的
观点, 土壤呼吸排放碳量由下式计算:
m
E c1 = j = 1 jFj ( 1- j ) j = 1, 2,
, m ( 4)
式中: E c 为扣除植物根系呼吸作用的土壤呼吸排放 1
碳量( t C a- 1 ) ; j 为土壤呼吸速 率( t C ( hm- 2 a- 1) ) ; Fj 为第j 类植被的总面积( hm2) ; m 为植被
( 3) 据长江与黄河源区约 21 104 km2 范围内 1980 1990 年代两 期遥感数据, 分析得出 的有关 草地变化数据; 近年来相关区域生态与环境调查结 果[ 17~ 19] .
2 草地土壤有机碳库储量及其分布特征
研究区域在行政管辖上分属于青海省( 不包括 其东部黄土农业区) 和西藏自治区, 草地土地类型 以高山草 甸土、高山 草原土、亚 高山与山 地草甸 土、亚高山 草原土、高 山漠土以 及非地带 性草甸 土、风沙土和沼泽土等为主. 由于土壤类型及其亚 类分布存 在差异, 加 之温度、水 分和植被 状况不 同, 同类土壤在青海与西藏的平均有机质含量表现 出一定的差异性, 如表 1 和 2 所示, 两大区域分布 的草地土壤类型及其平均有机质含量都有所不同. 为此, 在分析计算草地土壤碳储量时, 将分开两大 区域进行.
类型数; j 为根系呼吸所占的比例( % ) . 土地利用变化使土壤碳通量呈源或汇, 是一个
有争议的问题, 一般来讲, 森林砍伐将造成净碳排 放, 草地向耕地转变, 可以形成土壤碳排放, 也可 能导致土壤碳积累, 草地向牧地转变或草地退化, 则必然造成土壤碳排放[ 13, 14] . 有证据表明[ 13] , 土 壤活动层( 上层 1 m 左右) 可能有 50% 的碳在大约 50 a 的时间内损失掉, 其中大多数集中于前 25 a, 排放过程近似于指数型. 因此, 计算土地利用变化 造成的碳排放通量的时间尺度一般取 25 a, 采用下 式计算[ 15] :
51. 0
99. 4
其中耕地面积: 33 334 104 hm2
249. 254
3. 81
105
24. 7
167. 0
耕地面积: 60 227 104 hm2
19. 239
0. 293
110
10. 6
130. 0
耕地面积: 7 49 104 hm2
137. 032
2. 09
105
8. 3
103. 0
王根绪1, 2, 程国栋1, 沈永平1
( 1. 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室, 甘肃 兰州 2. 兰州大学 资源环境学院, 甘肃 兰州 730000)
730000;
摘 要: 定量分析了青藏高原各类草地 0~ 0 65 m 深 度范围内有机碳储量, 结果表明: 青藏高原总面积 为 1 6027 108 hm2 的草地有机碳量达到 335 1973 108 t C, 其 中以高原草 甸土和 高原草原 土有机 碳 积累量为 主, 两者之 和达 到 232 36 108 t C, 占全 国土 壤 有机 碳量 的 23 44% , 是 全 球土 壤 碳库 的 2 4% . 在有机碳储量分析的 基础上, 按土壤碳释放的两 种主要途 径: 土壤 呼吸作用 和土地利 用方式 变 化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地 土壤通过呼 吸每年排放 的 CO2 达 到 11 78 108 t C a- 1 , 约占中国土壤呼吸总量的 28 3% , 明显高于全国乃至全球平 均值; 近 30 a 来, 青藏高原 草地土壤由于土地利用变化和草地退化所 释放的 CO2 估计约 有 30 23 108 t C. 保 护青藏 高 原草地对于全球变化意义重大. 关键词: 青藏高原; 草地; 土壤; 有机碳 中图分类号: S153. 6+ 1 文献标识码: A
青藏高原是地球陆地生态系统的重要 组成部 分, 是世界上低纬度冻土集中分布区, 作为欧亚大 陆最高最大的地貌单元, 不仅对全球气候变化十分
敏感, 而且在亚洲气候乃至全球气候变化中扮演重 要角色[ 4] . 青藏高原广泛分布的高寒草甸、高寒草 原与高寒沼泽草甸草地等均属自然控制类型, 并占 据青藏高原的绝大部分面积, 这类地表在欧亚大陆 具有相当的区域代表性[ 5] , 同时, 青藏高原草地发 育的高山草甸土、亚高山草甸土以及高山草原草甸 土等高山土壤富含有机质, 土壤碳密度明显高于其 它地域土壤[ 6] . 近年来, 诸多研究表明[ 7] , 青藏高 原气温不断升高, 由于冻土热力敏感性大, 因此高 原冻土具有很大的碳、氮等温室效应气体的排放潜 力. 正是由于青藏高原这种特殊的地理和生态单元 及其对全球变化的重要作用, 研究青藏高原草地土 壤温室气体和碳、氮等元素循环特征对于评价青藏 高原生物地球化学循环对全球变化的响应和反馈作 用就具有重要科学和实际意义.
第 24 卷 第 6 期 2 0 0 2 年 12 月
冰川冻 土
JOU R NAL OF GL ACIOL OGY A ND G EOCRYO LOG Y
V ol. 24 No. 6 Dec. 2002
文章编号: 1000- 0240( 2002) 06- 0693- 08
青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义
有机质 / ( g kg- 1)
101. 8
5. 6
1567. 689
23. 94
60
31. 2
92. 7
其中 中度 严 重退化 的面 积: 3. 435
357. 087
5. 45
110
67. 4
63. 3
104 hm2; 耕地: 4 073 104 hm2
63. 965
0. 98
60