黄土高原退耕还草地植物群落动态对生态系统碳储量的影响

董凌勃, 海旭莹, 汪晓珍, 邓 蕾,,*, 李斌斌, 刘玉林, 李继伟, 李妙宇, 吕文文, 上官周平,

1 西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 杨凌 712100

2 中国科学院水利部水土保持研究所, 杨凌 712100

3 水利部水土保持监测中心, 北京 100053

全球气候变暖是目前人类面临的重要问题,人类活动造成温室气体排放的增加是全球气候变暖的主要原因[1]。大气中的温室气体主要包括CO2、CH4和N2O等,其中CO2约占60%[2]。由于历史上的人为活动,全世界土壤已向大气输送了0.133 Pg碳[3]。为了应对减排压力,目前国际上都在寻找各自的减排途径,其中,通过植被恢复对碳的吸收来减少CO2排放是最有效的途径之一,而且植被恢复还能提高土壤质量,防止土地退化[4]。

草地是陆地生态系统重要组成部分,约占陆地总面积的20%,其碳储量达200—300 Pg[5]。研究发现,草地通过自然恢复能显著增加植被盖度,地上生物量和碳储量[6]。Jing等[7]认为植被恢复20 a后物种密度、多样性、丰富度和地上生物量均呈现降低趋势。李永强等[8]表明土壤有机碳呈现出先降低后增加的变化规律,虽然恢复33 a增加了土壤碳储量,但尚未恢复到初始农田的碳储量水平。然而,赵威[9]等发现土壤碳储量在第3年开始上升,并在第8年恢复到农田水平。由于初始土壤退化程度和恢复时间长短等因素存在差异,土壤碳储量恢复到最佳水平的时间不同。另外,目前的工作较多的关注在土壤碳储量的时间动态变化上,尚缺少对整个生态系统碳储量的系统研究。……