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综述:巴西红树林现状:其生态系统服务、保护、恢复、微生物多样性与生物技术
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月21日 来源:Science of The Total Environment 8
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本综述推荐理由:研究通过APEX模型量化了免耕(NT)相比传统耕作(CT)在极端气候下对土壤蒸发(减少46–52%)、径流(减少27–33%)及侵蚀(减少55–59%)的改善作用,强调NT可提升农业流域韧性并维持玉米产量,为应对气候变化(如CO2、N2O排放)提供关键策略。
研究区域与方法
本研究以美国德克萨斯州Blackland Prairies生态区的Brushy Creek流域为对象,利用农业政策/环境扩展模型(APEX)模拟不同气候情景下的农业管理效应。模型通过本地化校准曲线数-降水(CN-P)关系,精准量化了免耕(NT)与传统耕作(CT)对水文过程的影响。气候数据采用CMIP6的SSP2-4.5(中度排放)和SSP5-8.5(高强度排放)情景,集合多模式预测未来温度、降水及极端事件变化。
未来气候与耕作模式的交互影响
模拟结果显示,至2099年,流域温度在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下将分别上升2.4°C和4.6°C。高强度降雨事件频率增加,导致CT管理下的土壤蒸发、径流和侵蚀损失显著上升:年均土壤蒸发超过历史基线4.9个月/年,径流超额3.6个月/年,侵蚀超额3.9个月/年。NT管理则能有效抵消这些负面效应,未来年均土壤蒸发、径流和侵蚀较基线CT分别降低46–52%、27–33%和55–59%。NT通过改善土壤结构、增加入渗率和植物可用水分(PAW),显著提升系统韧性。
极端事件下的NT优势
在极端高强度降雨事件中,NT的保土保水能力尤为突出。NT地表残留物覆盖减少雨滴击溅效应,增强团聚体稳定性,从而大幅降低径流峰值和泥沙迁移。同时,NT管理的雨养玉米产量与历史CT水平持平,证实其在维持粮食安全方面的潜力。
对政策与管理的启示
NT作为联合国排放差距报告推荐的气候适应实践,不仅能减少温室气体(如CO2、N2O)的间接排放,还可提升土壤有机碳储存(尽管主要集中于表层)。本研究为流域管理者、农业政策制定者提供了基于实证的决策支持,强调大规模推广NT对应对北美地区未来气候风险的重要性。
结论
NT管理在减缓气候变化负面影响方面表现出显著效益,尤其在高强度降雨频发的未来情景下。其通过改善水文循环和土壤健康,为农业生态系统的可持续性提供了可行路径。后续研究需进一步量化NT对流域尺度养分循环和生物多样性的长期影响。
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