韩国草原土壤有机碳储量实测数据集：突破估算瓶颈，助力精准碳管理

为解决韩国草原土壤有机碳（SOC）储量估算依赖通用值、未考虑管理因素的问题，研究人员开展韩国草原 SOC 储量实地测量研究。得出 46 个草原位点、208 个土壤样本的相关数据，为精准估算 SOC 储量、完善温室气体清单提供支持。

　　在全球生态系统中，草原犹如地球碳循环的 “隐形卫士”，虽只占据约四分之一的陆地面积，却默默储存着全球约 10%（343 Gt）的土壤有机碳（Soil Organic Carbon，SOC），是陆地生态系统至关重要的碳汇 。然而，韩国在这一领域的研究却存在诸多短板。此前，韩国对草原 SOC 储量的估算主要依据政府间气候变化专门委员会指南（Intergovernmental Panel on Climate Change Guidelines，IPCC GL）中的一级方法，使用的是与韩国气候区（暖温带湿润区）类似的默认参考 SOC 储量值，这种 “一刀切” 的方式完全忽略了韩国本土土壤的独特性，难以准确反映韩国草原土壤的真实情况。

不仅如此，现行估算方法还忽视了草原管理实践对 SOC 储量的影响。在韩国，目前的草原温室气体清单方法仅记录因土地用途转换导致的草原面积变化时的 CO₂排放和吸收情况，却没意识到即使草原土地用途未变，不同的管理强度，比如施肥、撒石灰、补播等措施，都会显著影响 SOC 的积累和稳定，进而改变 CO₂的排放与吸收。由此可见，为了更准确地把握韩国草原的碳动态，开展新的研究迫在眉睫。

为了填补这些研究空白，来自韩国庆熙大学（Kyung Hee University）等机构的研究人员勇挑重担，展开了一项极具意义的研究。他们以韩国 46 个草原位点为研究对象，收集了 208 个土壤核心样本，深入分析了不同土壤类型（高活性黏土、低活性黏土、砂土和火山灰土）和管理强度（改良、名义管理和退化）下的 SOC 储量、C/N 和 H/C 比等关键指标。最终，研究人员成功构建了一个实测数据集，这一成果意义非凡，它不仅为制定韩国特定的参考 SOC 储量值提供了坚实的数据基础，还有助于将管理因素纳入 SOC 储量的估算模型中，大大提高了估算的准确性。该研究成果发表在《Scientific Data》上，为韩国草原碳管理和温室气体清单的完善带来了新的曙光。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，根据美国农业部（USDA）土壤分类法和 IPCC GL 标准，对土壤类型进行精确分类，依据土壤的容重、有机碳含量、磷酸盐保留率等指标，将土壤分为火山灰土、砂土、高活性黏土和低活性黏土四类。其次，调整管理强度分类标准，将其划分为改良、名义管理和退化三个等级。再者，在 2020 - 2024 年期间，从 46 个草原位点采集 0 - 30 cm 深度的土壤样本，并分表层（0 - 15 cm）和亚表层（15 - 30 cm）进行分析。最后，利用燃烧法通过元素分析仪测定土壤的总碳、氮、氢含量，进而计算出 SOC 储量、C/N 和 H/C 比等数据，并借助 SAS 软件进行统计分析。

研究结果

1. 数据集构成：研究生成了两个关键数据集文件。“South Korean Grasslands_Study Sites” 详细记录了采样位点的各类信息，如位点 ID、经纬度、土壤类型和管理强度等；“South Korean grasslands_soil analysis results” 则包含了土壤分析所得的各项数据，像砾石比、容重、总碳含量以及 SOC 储量等 。
2. 数据集代表性评估：研究人员通过对比发现，该数据集在采样位点分布和土壤类型比例上，与韩国全国性调查数据高度吻合。不过，在管理强度方面，由于研究重点关注名义管理的草原，导致数据集与全国调查结果存在一定差异，但这并不影响其对名义管理条件的代表性。从土壤理化特性来看，该数据集呈现出酸性土壤特征，平均 pH 为 5.7 ± 0.9，电导率较低，为 0.07 ± 0.06 dS m^-1，这与典型温带草原土壤特性相符。
3. 数据可靠性验证：研究中测得的 SOC 储量、C/N 比数据与以往研究报道的范围基本一致，进一步证实了数据的可靠性。虽然 H/C 比此前缺乏参考数据，但本次研究获得的数据为后续研究提供了宝贵的基线。同时，研究人员通过定期校准元素分析仪和重复测量，确保了分析的准确性和可重复性。

研究结论与讨论

这项研究成果为韩国草原土壤有机碳储量的精确估算奠定了坚实基础，有助于制定符合 IPCC 土地利用、土地利用变化和林业（LULUCF）标准的国家特定 SOC 系数 。凭借这个实测数据集，韩国草原温室气体清单估算有望从一级提升至二级甚至三级水平，为碳中性政策和碳抵消项目提供有力支持，推动土壤碳保护和可持续草原管理的发展。

不过，该研究也存在一些局限性。在采样过程中，尽管研究人员精心规划了采样点，但不同草原农场间在放牧强度、施肥等管理措施上的差异，可能会给测量结果带来不确定性。此外，土壤采样时间集中在地上草生物量生产高峰期，虽然 SOC 储量通常变化缓慢，但季节性波动仍可能对结果产生影响。而且，土壤中砾石含量因位点而异，这也会影响 SOC 储量计算的准确性。

总体而言，该研究在韩国草原碳管理领域迈出了重要一步，为后续研究指明了方向。未来研究可针对这些局限性进一步优化采样策略，开展长期监测，深入探究不同管理实践下 H/C 比的变化规律，从而更全面地理解土壤碳循环机制，为韩国乃至全球的草原生态保护和碳管理贡献更多智慧。