生态系统通过隔离和释放温室气体CO2而对全球气候产生一定影响,在土壤以及植被中,CO2以C(碳)的形式存在。可能是由于资料来源不同,学者们对中国土壤中有机碳含量(SOC)的估算有着很大的差异,这会对考证土壤中有机碳含量造成一定的影响。学者们的估算数据为50Pg~185Pg,由于数据有限且估算方法不一致,人们必须谨慎对待这些数据。最近一份有关中国土壤中有机碳含量的分析研究同时考虑到了不同的生态系统类型以及地区差异性,研究结果显示,在960M公顷土壤中,其有机碳的含量为98.77Pg,与余修双等估算的 89.1Pg有机碳含量相近。在中国西北和西南地区,土壤中的有机碳含量非常高。
据估算,森林土壤和草地土壤中的有机碳含量最高,分别为 34.23Pg和37.71Pg。然而,这一数据却比余修双等2017年对于草地土壤的有机碳含量的估算要低很多,这很有可能是因为估算时将沙化草地也包含在了草地生态系统之中,反而将灌木地单独列了出来。中国的泥炭地面积有1.3万平方千米,其中大部分泥炭地都分布在青藏高原,那里碳的储存量有0.35×1018g。有一些研究在估算草地的有机碳含量时并没有将这些因素考虑进去,所以很难将研究结果进行系统的比较。在中国,湿地土壤中的有机碳含量最高,平均值为 109.9吨/公顷,而在荒漠生态系统中有机碳的含量最低,只有29吨/公顷。此外,河流流域土壤中的有机碳含量也相对比较高。
植被中的储碳量比土壤中的储碳量要低。研究表明,中国所有的草地植被储碳总量为3.32Pg,其中有56%都集中在青藏高原,18%集中在北部温带草地。据统计,兴山县的森林每年可固定16.6413万吨CO2,提供12.2513万吨氧气;长白山生物圈保护区的森林每年所固定的碳量为 4.3万吨;“天保工程”中的森林每年能够吸收31.263吨SO2,15.88万吨NO2以及91.95吨CO;人工杨树林中每年平均每公顷林地碳含量为3.77×107吨。(www.xing528.com)
过去30年的趋势表明,林地是中国主要的碳汇。相关研究在研究过程中不仅考虑到了有机碳含量,同时还考虑到了地表生物量,这些研究成果同时也显示出林地是中国主要的碳汇。中国东北以及西南地区的碳固存量最大,预估东北地区每年的森林储碳量分别为 0.021Pg,西南地区每年的森林储碳量为0.019Pg,这些研究成果也显示出与过去30年的趋势保持一致。同时随着种植园内的植物逐渐生长成熟,有望在接下来的10年内继续保持这一趋势。然而我国广袤的草地正在不断退化,特别是青藏高原的草地退化现象非常严重,这就导致草地土壤成了碳的净释放源之一,释放有机碳量达到3.56Pg。根据一些研究成果显示,耕地也是碳的释放源之一,据估算,土壤作为我国碳的净释放源之一,随着土壤不断流失,损失了 2.86Pg有机碳。中国领土面积广泛,且地域差异性非常之大,东部以及北部地区是主要的碳汇,西北部地区是主要碳释放源,东北部以及西南部地区为次级碳释放源。青藏高原是森林有机碳含量损失最严重的地区,因此从气候的角度来考虑,设法增加该地区碳储备量是至关重要的任务,显然要完成这一要务还需要对该地区进行更进一步的研究。
在全球范围内,湿地的碳固存量非常之大,然而尽管如此,中国除了对其较高的有机碳密度进行了估算之外,其他有关这方面的研究资料非常匮乏。高山草甸湿地系统、水体系统等一些湿地系统在其退化的过程中会释放CH4(甲烷)、CO2和N2O(一氧化二氮),并将其反馈于气候系统。我国的三江平原、青海省等西南地区的一些湿地面积已经开始不断缩小,并且非常容易受到海水倒灌的威胁。我国的稻田种植总面积居世界第二,是重要的粮食生产地,这些稻田也通常被认为是温室气体的释放源之一。然而最近一份研究显示,每年每公顷稻田的氧气净释放量为25365~32612千克,每年每公顷稻田的CO2固存量为705~2656千克,所表现出来的数据差异性主要取决于尿素的使用情况。尽管稻田也会释放CH4和NO2,但稻田仍然还是主要的碳汇。江苏省学者对稻田的研究结论也与此相似。
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