沙漠生态系统作为碳封存的前沿：在碳封存和气候适应策略方面的创新

《Biological Reviews》：Desert ecosystems as carbon frontiers: innovations in sequestration and climate adaptation strategies

沙漠生态系统作为碳汇的潜力及其影响因素研究，重点分析降水模式、植被动态和土壤过程对碳循环的作用，探讨无机碳汇机制的应用。评估干旱区碳捕获技术与土壤固碳方案，指出水资源短缺、养分限制等挑战与机遇。建议通过针对性干预和综合管理提升沙漠碳汇能力，助力气候缓解和能源转型。

　　

摘要

曾经被认为在生物上不活跃的沙漠生态系统，如今越来越多地被认识到其在全球碳封存（CS）方面的巨大潜力。本文探讨了一个核心研究问题：降水模式、植被动态和土壤过程如何影响干旱环境中的碳循环与储存，以及无机碳封存机制在这些系统中扮演的角色是什么？我们综合了当前关于调节沙漠中碳动态的物理化学和水文过程的知识，重点关注有机和无机碳封存途径。主要研究结果表明，虽然沙漠可以成为重要的碳汇，但其碳封存能力受到降雨量稀少、植被生长周期性以及土壤中碳酸盐形成过程的影响。此外，我们还对针对干旱地区开发的先进碳捕获与储存（CCS）技术和土壤碳增强技术进行了批判性评估，指出了这些技术的潜力与局限性。持续存在的挑战，如水资源短缺、养分限制和土壤退化，虽然带来了限制，但也为碳封存策略的创新提供了机会。我们的研究强调了沙漠作为全球碳循环中一个动态但尚未得到充分利用的组成部分的重要性。我们认为，有针对性的干预措施和综合土地管理方法能够显著提升沙漠生态系统的碳封存能力，使其成为应对气候变化、规划能源转型和增强长期环境韧性的宝贵资源。