我國草地的固碳功能

高樹琴，趙霞，方精云

（植被與環(huán)境變化國家重點實驗室，中國科學院植物研究所，北京100093）

我國草地的固碳功能

高樹琴，趙霞，方精云

（植被與環(huán)境變化國家重點實驗室，中國科學院植物研究所，北京100093）

本文通過綜述當前我國草地碳庫的研究成果，并利用1982—2011年的遙感影像，估算出我國草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫約為31.2 PgC，其中96 %儲存于土壤中。由于我國草地類型多樣，分布地域廣闊，造成草地植被碳密度分布的空間異質性很高。內蒙古是草地植被碳庫最大的省份，其次是西藏和青海，六大牧區(qū)的植被碳庫占全國草地植被碳庫總量的71 %。然而，我國90 %的天然草地發(fā)生不同程度的退化，采取有效的人工管理措施和實施重大的生態(tài)建設工程，均對草地碳庫的恢復具有明顯的作用，說明我國草地有很大的碳匯潛力。

草地；植被碳儲量；土壤碳儲量；草地退化；固碳潛力

DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.01.010

一、前言

陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)是全球碳循環(huán)中的核心部分，在全球氣候變化中扮演著關鍵角色[1]。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫（包括植物和土壤兩部分）約為大氣碳庫的3倍[2]。研究陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫的大小，有助于了解和預測全球的碳平衡，可作為有效評價陸地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的重要指標[3]。相比于大氣碳庫和海洋碳庫，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫是受人類活動影響最顯著的碳庫，其對大氣中CO2濃度的年際變化影響很大[4]。

草原是地球綠色植被的重要組成部分，可分為

熱帶草原、溫帶草原等多種類型，是地球上分布最廣的植被類型之一，覆蓋了全球20 %的陸地面積。但是，草原生態(tài)系統(tǒng)是當前受人類活動干擾最為嚴重的區(qū)域，導致其碳素行為非?；钴S。草原生態(tài)系統(tǒng)有很強的碳蓄積能力，這些潛在的碳匯將在全球碳循環(huán)中發(fā)揮重要的作用。研究草原生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)，估算草原生態(tài)系統(tǒng)碳庫的大小，對于系統(tǒng)分析草原在全球氣候變化過程中的作用，以及全球碳平衡具有重要的意義[5]。

草原生態(tài)系統(tǒng)貢獻了陸地生態(tài)系統(tǒng)總生產力的30 %，對于調節(jié)全球碳循環(huán)和氣候具有重要的作用[6,7]。草地生態(tài)系統(tǒng)與森林等其他陸地生態(tài)系統(tǒng)不同，其碳庫主要集中于地下，分布于土壤和植物根系當中，而地上植被的碳庫則較小。準確評估草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫大小及其動態(tài)變化，一方面有利于預測全球變化與草地生態(tài)系統(tǒng)的反饋關系，另一方面有助于評估草地資源的可持續(xù)利用[8, 9]。

表1 不同研究得出的我國草地生物量密度及生物量碳庫

二、草地植被碳庫及空間分布

草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫主要包括植被碳庫（地上和地下生物量碳庫）和土壤有機碳庫兩部分[10]。自20世紀90年代以來，不少專家學者利用不同方法，對我國草地的生物量碳庫和碳密度進行了估算[3,11～17]。然而由于采用的方法不同，草地面積也有一定的差異，因此不同的研究給出的估算值之間存在著較大差異。我國草地植被碳庫的估算值介于0.56～3.32 PgC（見表1），相差近6倍。

沈?；ǖ萚17]通過綜述我國草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫研究的進展，并利用1982—2011年的遙感影像和氣候數(shù)據，估算得出我國草地生態(tài)系統(tǒng)植被碳庫約為1.18 PgC。我國不同地區(qū)草地植被碳庫差異較大，根據1:100萬植被圖和遙感估算，我國各省、市、自治區(qū)草地植被碳庫的變化范圍在0.11～282.1 TgC，最大的是內蒙古，其次是西藏和青海，數(shù)值分別為282.1 TgC、186 TgC和175.1 TgC，占全國草地植被碳庫的21.6 %、14.2 %和13.4 %（見圖1a）。我國各省、市、自治區(qū)總生物量碳密度的變化范圍在2.49～10.52 tC·hm–2，碳密度最小的是西藏(2.49 tC·hm–2)，其次是寧夏為2.54 tC·hm–2（見圖1b）。新疆的草地面積雖然排名全國第三，約占全國草地總面積的13 %，但由于該區(qū)主要分布著溫性荒漠草原和溫性草原化荒漠，因此其植被碳庫僅占全國草地植被碳庫的11 %。綜合計算得出，我國六大牧區(qū)（西藏、內蒙古、新疆、青海、四川、甘肅）的植被碳庫占全國草地植被碳庫的71 %。

我國草地分布地域廣闊，自然條件復雜多樣，因此草地植被碳密度的空間分布高度異質。不同類型的草地由于所處自然環(huán)境不同，其植被碳密度也存在著差異。根據1:100萬植被圖資料，我國天然草地可劃分為草原、草甸、草叢和草本沼澤4大類。結合不同氣候、土壤或地形因子，進一步可將我國草地劃分為12類[17]。利用1982—2011年的遙感影像和氣候數(shù)據，估算得出總生物量碳密度最大的是寒溫帶/溫帶沼澤，最小的是高寒草原，分別

是1 012 gC·m–2和203 gC·m–2（見表2）。但由于不同類型草地的面積大小不同，總生物量碳庫數(shù)值最大的是高寒草甸，其次是亞熱帶/熱帶草叢和溫性草原，對應的總生物碳庫數(shù)值分別是267.6 TgC、206.7 TgC和161.9 TgC?？偵锾紟鞌?shù)值最小的是溫帶草叢為19 TgC。

圖1 1982—2011年我國部分省、自治區(qū)、直轄市與香港特別行政區(qū)天然草地的平均植被碳庫(a)和植被碳密度(b)

三、草地土壤有機碳庫及空間分布

草地生態(tài)系統(tǒng)的碳庫主要集中在土壤層中，約占生態(tài)系統(tǒng)碳庫總量的90 %，而在高寒草甸中這一比例甚至高達95 %[20]。全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中，儲量最大的碳庫是土壤圈。土壤碳庫是大氣碳庫的2倍，是植被碳庫的3倍[21～23]。因此，可以說土壤碳庫是大氣CO2的重要源和匯[24]，土壤碳庫的變化在很大程度上將會改變大氣CO2的濃度，從而影響全球的碳平衡[24]。

草地生態(tài)系統(tǒng)土壤中的碳主要以有機碳的形式存在，而且主要集中于表層0～20 cm的土壤中[25]。土壤的呼吸作用向大氣釋放的CO2約占全球CO2交換量的25 %[26]。除植被冠層的光合作用以外，土壤呼吸作用是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支中最大的通量[27]。部分專家學者對我國草地的土壤有機碳庫進行了估算，但不同估算結果之間存在一定的差異，估算值在16.7～41 PgC，平均值約為30 PgC（見表3）。

草地土壤碳庫的空間變異主要與氣候、土壤質地等因素密切相關。我國草地生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫同樣存在較大的空間變異，這主要是受降水引起的土壤含水量不同的影響，土壤質地不同也是導致土壤有機碳產生空間變異的重要因素。Yang等[8]采集我國北方草地327個樣點、981個土壤剖面的實測數(shù)據，并對其進行了系統(tǒng)分析，結果表明表層0～30 cm土壤的有機碳密度介于4.1 kgC·m–2（內蒙古地區(qū)）與7.2 kgC·m–2（新疆地區(qū)）之間；土壤有機

碳庫在不同地區(qū)間也具有明顯的差異，數(shù)值最大的是青藏高原達到6.8 PgC，而數(shù)值最小的是內蒙古草原，僅為1.8 PgC。

草地生態(tài)系統(tǒng)土壤有機碳密度與年平均降水量呈正相關，具有明顯的垂直分布特征，表層0～20 cm的土壤中有機碳含量相對較高[8]。何念鵬等[29]在內蒙古溫帶草地的實驗也得出相同的結果，隨著土層深度的增加，土壤碳密度明顯降低。

表2 1982—2011年我國不同類型草地面積和生物量碳密度

表3 不同研究得出的我國草地土壤有機碳密度及土壤有機碳庫

四、草地退化造成的碳損失

我國草地植物資源豐富，但由于氣候變化再加上近些年來超載過牧、亂挖濫采等人類活動破壞，致使草地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生大面積受損，草地退化、沙化和鹽堿化的問題十分突出[30]。草地一旦發(fā)生退化、沙化和鹽堿化，不僅會造成草地植被的覆蓋率下降，加速草地生態(tài)系統(tǒng)土壤中碳的釋放，增加大氣CO2濃度，還會降低草地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力，減弱草地的碳匯作用（見表4）。有研究表明，高寒草地重度退化草地的碳含量與原生植被封育處理草地相比，表層（0～20 cm土層）土壤有機碳的損失量為3.80 kgC·m–2，流失50.9 %；此外，通過草地植物組織流失的碳含量達到2.65 kgC·m–2，損失量為86.5 %[31]。在四川次生亞高山草甸以及青海高山草甸的研究都發(fā)現(xiàn)退化導致土壤有機碳大量流失，且隨著退化程度的加重，流失量也有不同程度的增加。例如，輕度、中度、重度和嚴重退化草地的土壤有機碳分別比未退化的草地減少了27 %、49 %、55 %和56 %[32～34]。趙哈林等[35]在科爾沁沙地的研究表明，與非荒漠化草地相比，輕度、中度、重度和嚴重沙化草地的生物量碳密度依次下降26.5 %、53.5 %、79.5 %和90.3 %；土壤有機碳密度（0～100 cm土層）分別下降了56.1 %、78.4 %、89 %和91.6 %。

五、草地管理措施有利于草地碳的積累

人類采取草地管理措施，將從植被地上生物量

和土壤質量兩方面改變草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫的積累。人工種草、退耕還草和草場圍欄封育是目前采取的3種基本的草地管理措施，也是當前提高草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量，實現(xiàn)草地生態(tài)系統(tǒng)增匯的最經濟、最具操作性的途徑之一[10,40,41]。草地補播、圍欄封育和禁牧休牧減少了牲畜對土壤的踐踏和人類活動的干擾，草地的土壤肥力得以恢復，植被地上生物量也得到了一定的提高[42,43]，從而有利于各種草地類型的碳積累。但是，各種草地管理措施的影響過程和影響程度各不相同（見表5）。何念鵬等[29]基于4個封育長達21～30年的草地與自由放牧草地的對比研究，發(fā)現(xiàn)圍欄封育草地碳儲量顯著高于相對應的自由放牧草地。隨著圍欄封育年限的增加，土壤有機碳密度不斷增大，草地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能也顯著增強。

表4 草地退化、沙化、鹽堿化造成的碳損失

表5 不同草地類型在各種管理措施下土壤有機碳的增加量 (gC·m–2·a–1)

六、總結

通過綜述當前我國草地碳庫的研究成果，結合1:100萬植被圖和遙感影像，估算我國草地植被碳儲量約為1.18 PgC，草地土壤碳庫約為30 PgC，即草地生態(tài)系統(tǒng)96 %的碳儲存于土壤中。據統(tǒng)計，我國約有90 %的天然草地發(fā)生了不同程度的退化，其中，中度和重度退化草地的面積達2.3×109畝（1畝≈666.67 m2），內蒙古、西藏、新疆、青海、四川和甘肅等主要牧區(qū)退化草地比例甚至高達80 %～97 %[44]。所謂退化草地的固碳潛力，就是退化草地恢復到退化前水平時所能固定的有機碳總量。禁牧、休牧等國家出臺的草原保護制度和圍欄封育等草地管理措施能夠有效改善和恢復草地的固碳能力。近年來國家實施的草原重大生態(tài)建設工程對草地生態(tài)

系統(tǒng)碳庫的恢復具有明顯的作用[46]，可以預見我國草地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量將會逐漸增加，形成一個重要的碳匯。

[1] Schindler D W. Carbon cycling: The mysterious missing sink [J]. Nature, 1999, 398 (6723): 105–107.

[2] The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Climate change 2001: the third assessment report of the IPCC [R]. New York: New York Cambridge University Press, 2002.

[3] 方精云, 劉國華, 徐嵩齡. 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳庫 [M]. 溫室氣體濃度和排放監(jiān)測及相關過程. 北京: 中國環(huán)境科學出版社, 1996. Fang J Y, Liu G H, Xu S L. The Carbon Pool of Terrestrial Ecosystems in China. Greenhouse Gas Concentration and its Emission Monitoring and Related Processes [M]. Beijing: China Environmental Science Press, 1996.

[4] Watson R T. Land use, Land-use Change, and Forestry: A Special Report of the IPCC [M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2000.

[5] 鐘華平, 樊江文, 于貴瑞, 等. 草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究進展 [J].草地學報, 2005, 13 (S1): 67–73. Zhong H P, Fan J W, Yu G R, et al. Progress of carbon cycle research in grassland ecosystem [J]. Acta Agrestia Sinica, 2005, 13(S1): 67–73.

[6] Scurlock J M O, Hall D O. The global carbon sink: A grassland perspective [J]. Global Change Biology, 1998, 4 (2): 229–233.

[7] Scurlock J M O, Johnson K, Olson R J. Estimating net primary productivity from grassland biomass dynamics measurements [J]. Global Change Biology, 2002, 8 (8): 736–753.

[8] Yang Y H, Fang J Y, Ma W H, et al. Soil carbon stock and its changes in northern China's grasslands from 1980s to 2000s [J]. Global Change Biology, 2010, 16 (11): 3036–3047.

[9] Yang Y H, Fang J Y, Tang Y H, et al. Storage, patterns and controls of soil organic carbon in the Tibetan grasslands [J]. Global Change Biology, 2008, 14 (7): 1592–1599.

[10] Fang J Y, Yang Y H, Ma W H, et al. Ecosystem carbon stocks and their changes in China's grasslands [J]. Science China-Life Sciences, 2010, 53 (7): 757–765.

[11] Fan J W, Zhong H P, Harris W, et al. Carbon storage in the grasslands of China based on field measurements of above- and below-ground biomass [J]. Climatic Change, 2008, 86 (3–4): 375–396.

[12] Fang J Y, Guo Z D, Piao S L, et al. Terrestrial vegetation carbon sinks in China, 1981—2000 [J]. Science in China Series D-Earth Sciences, 2007, 50 (9): 1341–1350.

[13] Ni J. Carbon storage in grasslands of China [J]. Journal of Arid Environments, 2002, 50 (2): 205–218.

[14] Piao S L, Fang J Y, Zhou L M, et al. Changes in biomass carbon stocks in China's grasslands between 1982 and 1999 [J]. Global Biogeochemical Cycles, 2007, 21(2): 1–10.

[15] 馬文紅, 方精云, 楊元合, 等. 中國北方草地生物量動態(tài)及其與氣候因子的關系 [J]. 中國科學:生命科學, 2010, 40 (7): 632–641. Ma W H, Fang J Y, Yang Y H, et al. Biomass carbon stocks and their changes in northern China's grasslands [J]. Science China Life Sciences, 2010, 40(7):632–641.

[16] 樸世龍, 方精云, 賀金生, 等. 中國草地植被生物量及其空間分布格局 [J]. 植物生態(tài)學報, 2004, 28 (4): 491–498. Piao S L, Fang J Y, He J S H, et al. Spatial distribution of grassland biomass in China [J]. Acta Phytoecologica Sinica, 2004, 28(4): 491–498.

[17] 沈?；? 朱言坤, 趙霞, 等. 中國草地資源的現(xiàn)狀分析 [J]. 科學通報, 2015, doi: 10.1360/N972015-00732. Shen H H, Zhu Y K, Zhao X, et al. Analysis of current grassland resources in China [J]. Chinese Science Bulletin, 2015, doi:10.1360/N972015-00732.

[18] Li K R, Wang S Q, Cao M K. Vegetation and soil carbon storage in China [J]. Science in China (Series D), 2004, 47(1): 49–57.

[19] 方精云, 楊元合, 馬文紅, 等. 中國草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫及其變化[J]. 中國科學:生命科學, 2010, 40 (7): 566–576. Fang J Y, Yang Y H, Ma W H, et al. Ecosystem carbon stocks and their changes in China's grasslands [J]. Science China Life Sciences, 2010, 40(7): 566–576.

[20] 鐘華平, 樊江文, 于貴瑞, 等. 草地生態(tài)系統(tǒng)碳蓄積的研究進展[J]. 草業(yè)科學, 2005, 22 (1): 4–11. Zhong H P, Fan J W, Yu G R, et al. The research progress of carbon storage in grassland ecosystem [J]. Pratacultural Science, 2005, 22(1): 4–11.

[21] Kimble L R J, Stewart B. World Soils as a Source or Sink for Radiatively-active Gases. Soils and Global Change [M]. In Lal R, Kimble J and Levin E, eds. Florida: CRC Press, 1995: 1–8.

[22] Schlesinger W H. Evidence from chronosequence studies for a low carbon-storage potential of soils [J]. Nature, 1990, 348(6298): 232–234.

[23] Schlesinger W H. An Overview of the C Cycle. Soils and Global Change [M]. In Lai R, Kimble J and Levin E, eds. Florida: CRC Press, 1995.

[24] Trumbore S E, Chadwick O A, Amundson R. Rapid exchange between soil carbon and atmospheric carbon dioxide driven by temperature change [J]. Science, 1996, 272(5260): 393–396.

[25] 林慧龍, 王軍, 徐震, 等. 草地農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)研究動態(tài) [J]. 草業(yè)科學, 2005, 22 (4): 59–62. Lin H L, Wang J, Xu Z, et al. Research progress and trend of the carbon cycle in grassland agroecosystem [J]. Pratacultural Science, 2005, 22(4):59–62.

[26] Bouwman A F, Germon J C. Special issue-soils and climate change-introduction [J]. Biology and Fertility of Soils, 1998, 27(3): 219–219.

[27] Raich J W, Schlesinger W H. The global carbon-dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate [J]. Tellus Series B-Chemical and Physical Meteorology, 1992, 44 (2): 81–99.

[28] Xie Z B, Zhu J G, Liu G, et al. Soil organic carbon stocks in China and changes from 1980s to 2000s [J]. Global Change Biology, 2007, 13(9): 1989–2007.

[29] 何念鵬, 韓興國, 于貴瑞. 長期封育對不同類型草地碳貯量及其固持速率的影響 [J]. 生態(tài)學報, 2011, 31 (15): 4270–4276. He N P, Han X G, Yu G R. Carbon and nitrogen sequestration rate in long-term fenced grasslands in inner mongolia, China [J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(15): 4270–4276.

[30] 劉佳, 劉靖敏, 周建華. 碳匯與我國草地治理 [J]. 安徽農業(yè)科學,

2011, 39 (10): 6050–6052. Liu J, Liu J M, Zhou J H. Carbon sequestration and grassland restoration in China [J]. Journal of Anhui Agri. Sci, 2011, 39(10): 6050–6052.

[31] 王文穎, 王啟基, 王剛. 高寒草甸土地退化及恢復重建對土壤碳氮含量的影響 [J]. 生態(tài)環(huán)境, 2006, 15 (2): 362–366. Wang W Y, Wang Q J, Wang G. Effects of land degradation and rehabilitation on soil carbon and nitrogen content on alpine Kobersia Meadow [J]. Ecology and Environment, 2006, 15(2): 362–366.

[32] 邱丹. 青南地區(qū)“黑土灘”退化草地植被演替規(guī)律的研究 [J].中國農學通報, 2005, 21 (9): 284–285,293. Qiu D. The study on vegetation succession law of degraded grassland of “black soil type” on southern qinghai province [J]. Chinese Agriculture Science Bulletin, 2005, 21(9): 284–285, 293.

[33] 王長庭, 龍瑞軍, 王啟蘭, 等. 三江源區(qū)高寒草甸不同退化演替階段土壤有機碳和微生物量碳的變化 [J]. 應用與環(huán)境生物學報, 2008, 14 (2): 225–230. Wang C T, Long R J, Wang Q L, et al. Changes in soil organic carbon and microbial biomass carbon at different degradation successional stages of alpine meadows in the headwater region of three rivers in China [J]. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology, 2008, 14(2): 225–230.

[34] 周萬海, 馮瑞章, 滿元榮. 黃河源區(qū)不同退化程度高寒草地土壤特征研究 [J]. 草原與草坪, 2008, 129 (4): 24–28. Zhou W H, Feng R Z, Man Y R. Characteristics of soil in different degraded pasture in the headwaters of the Yellow Rivers [J]. Grassland and Turf, 2008, 129(4): 24–28.

[35] 趙哈林, 李玉強, 周瑞蓮. 沙漠化對科爾沁沙質草地生態(tài)系統(tǒng)碳氮儲量的影響 [J]. 應用生態(tài)學報, 2007, 18 (11): 2412–2417. Zhao H L, Li Y Q, Zhou R L. Effects of desertification on C and N storages in grassland ecosystem on horqin sandy land [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(11): 2412–2417.

[36] Li Y Q, Zhao H L, Zhao X Y, et al. Biomass energy, carbon and nitrogen stores in different habitats along a desertification gradient in the semiarid Horqin sandy land [J]. Arid Land Research and Management, 2006, 20 (1): 43–60.

[37] Duan Z H, Xiao H L, Dong Z B, et al. Estimate of total CO2output from desertified sandy land in China [J]. Atmospheric Environment, 2001, 35 (34): 5915–5921.

[38] 韓維崢, 湯潔, 李昭陽, 等. 吉林西部草地生態(tài)系統(tǒng)不同退化演替階段表層土壤有機碳變化 [J]. 科技導報, 2011, 29 (13): 40–43. Han W Z, Tang J, Li Z Y, et al. Changes of surface soil organic carbon in different degradation succession stages of grassland ecosystem in the western part of Jilin Province [J]. Science & Technology Review, 2011, 29(13): 40–43.

[39] Pan C C, Zhao H L, Zhao X Y, et al. Biophysical properties as determinants for soil organic carbon and total nitrogen in grassland salinization [J]. PloS ONE, 2013, 8 (1): e54827.

[40] Steffens M, K?lbl A, Giese M, et al. Spatial variability of topsoils and vegetation in a grazed steppe ecosystem in Inner Mongolia (PR China) [J]. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 2009, 172(1): 78–90.

[41] He N P, Zhang Y H, Yu Q, et al. Grazing intensity impacts soil carbon and nitrogen storage of continental steppe [J]. Ecosphere, 2011, 2 (1): art8. doi:10.1890/ES1810-00017.00011.

[42] 康慕誼, 劉肖驄, 董世魁, 等. 內蒙古扎魯特旗土地利用方式及強度對草原群落的影響 [J]. 地球科學進展, 2002, 17 (2): 229–234. Kang M Y, Liu X C, Dong S K, et al. Impacts of land use change and intensity on the grassland in zhalute banner, inner mongolia [J]. Advance in Earth Sciences, 2002, 17(2): 229–234.

[43] 都耀庭, 張東杰. 禁牧封育措施改良高寒地區(qū)退化草地的效果[J]. 草業(yè)科學, 2007, 24 (7): 22–24. Du Y T, Zhang D J. Study on the spatial herterogeneity and distribution patterns of wild licorice in Ninfxia [J]. Pratacultural Science, 2007, 24(7): 22–24.

[44] 韓俊.中國草原生態(tài)問題調查 [M]. 上海: 上海遠東出版社, 2011. Han J. Investigation of Grassland Ecological Problems in China [M]. Shanghai: Shanghai Far East Publishers, 2011.

[45] 石鋒, 李玉娥, 高清竹, 等. 管理措施對我國草地土壤有機碳的影響 [J]. 草業(yè)科學, 2009, 26 (3): 9–15. Shi F, Li Y E, Gao Q Z, et al. Effects of managements on soil organic carbon of grassland in China [J]. Pratacultural Science, 2009, 26(3): 9–15.

[46] 高亞琴. 黃土高原農田退耕還草對土壤碳、氮庫及CO2、N2O排放通量的影響 [D]. 蘭州：甘肅農業(yè)大學碩士學位論文, 2009. Gao Y Q. Effects of returning farmland to grassland on soil carbon and nitrogen pool, N2O and CO2emission flux from farmland in the loess plateau (Master's thesis)[D]. Lanzhou: Gansu Agricultural University, 2009.

Carbon Sequestration of Grassland in China

Gao Shuqin, Zhao Xia, Fang J ingyun
(State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China)

Based on the research of the grassland carbon sink in China and the remote sensing data from 1982 to 2011, the total carbon storage of the grassland ecosystem in China is about 31.2 PgC, 96 % of which are stored in the soil. The vegetation carbon density of grassland is highly spatially heterogeneous due to various types of grassland and vast distribution in China. The largest grassland vegetation carbon sink in China is located in Inner Mongolia, followed by Tibet and Qinghai, while that of the six main pastoral areas accounts for 71 % of the national grassland vegetation carbon sink. However, 90 % of the natural grassland in China has degraded more or less. Effective managements and implementation of major ecological construction projects have played an important role in the recovery of grassland carbon storage, which indicates that the grassland in China has great potential for carbon sequestration.

grassland; vegetation carbon storage; soil organic carbon storage; grassland degradation; carbon sequestration potential

S812

A

2015-12-21；

2015-12-25

高樹琴，中國科學院植物研究所，博士，研究方向為植物生態(tài)學；E-mail: gaoshuqin943@ibcas.ac.cn

中國工程院重大咨詢項目“中國草地生態(tài)保障與食物安全戰(zhàn)略研究”（2012-ZD-7）

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