综述:中国不同植被类型对区域碳储量的差异效应——基于荟萃分析的地上碳和表层土壤碳库综合评估

《Environmental Development》:Differential Effects of Vegetation Types on Regional Carbon Stocks in China: A Meta-Analysis-Based Integrated Assessment of Above-Ground and Surface Soil Carbon Pools

【字体: 时间:2025年10月16日 来源:Environmental Development 5.3

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  本文通过荟萃分析系统评估了中国树木、灌木和草地三种自然生态系统的碳汇能力,揭示了植被类型、区域异质性和气候阈值对地上碳储量和土壤有机碳储量的差异化影响。研究发现树木具有最强固碳能力(AGC=4.73),灌木在土壤碳封存方面表现突出(SOC=2.66),而草地的地上碳储量甚至低于农田。研究为"双碳目标"下的植被恢复策略提供了科学依据。

  
数据收集与筛选方法
本研究通过中国知网、Web of Science和PubMed数据库系统检索了173篇同行评审文献。针对地上碳储量文献,采用"植被恢复""植被类型""森林碳储量"等关键词;针对土壤有机碳文献,使用"土壤有机碳""土壤理化性质""土地利用类型"等关键词。文献筛选严格遵循PICOS原则,确保数据质量与可比性。
不同植被类型恢复下的碳密度分布
通过整合文献数据发现,土壤有机碳密度普遍高于地上碳密度。树木展现出最强的碳封存能力(AGC=4.73,SOC=2.34),灌木次之(AGC=1.07,SOC=2.66),而草地的地上碳储量甚至低于对照农田(AGC=-1.07)。值得注意的是,灌木的土壤碳储存能力接近树木水平,凸显其在地下碳循环中的重要地位。
区域分异规律
树木地上碳储量在东北(13.29)和华北(6.87)地区表现最为突出,而草地在内蒙古(-7.94)、东南(-3.56)和西北(-2.21)地区的地上碳储量显著低于农田。西南地区成为树木和灌木土壤碳储存的热点区域(分别为3.77和4.48),华中地区则呈现草地土壤碳储量的峰值(4.24)。南北差异显著:北方灌木地上碳储量高于土壤碳,南方则呈现相反格局。
气候阈值效应
研究表明年降水量>1500毫米时树木和灌木的碳汇能力达到最大化,当温度>15°C时土壤碳封存效应进一步增强。草地生态系统在中度条件(5-15°C,1000-1500毫米降水量)下展现最佳固碳性能。这一发现为不同气候带植被恢复策略的制定提供了精准的温度和降水参数依据。
研究结论与展望
植被恢复显著提升碳封存效能,其中树木对地上碳储量的提升幅度最大,灌木在土壤碳储存方面表现卓越。草地生态系统因农业管理措施强度差异,其地上碳储量表现弱于农田。研究创新性地提出了基于气候阈值的碳汇调控策略,为"双碳目标"背景下差异化生态修复方案的制定提供了理论支撑。未来研究需进一步关注深层土壤碳循环机制及植被混交模式的协同增效作用。
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