来源:中国科学报 作者:牛书丽 发布时间:2018-9-18

中科院地理资源所 生态恢复工程增强土壤无机氮固持

亚热带生态所 植被自然恢复可提高土壤碳固持

“‘退耕还林还草’工程是保护生态环境和应对气候变化的一种很有效的途径。”日前,中科院地理科学与资源研究所研究员牛书丽和助理研究员田大栓在接受《中国科学报》记者采访时表示。牛书丽课题组通过整合分析中国“退耕还林还草”工程数据证实了这一点。相关成果近日发表于《土地退化与发展》。

本报讯
“‘退耕还林还草’工程是保护生态环境和应对气候变化的一种很有效的途径。”日前,中科院地理科学与资源研究所研究员牛书丽和助理研究员田大栓在接受《中国科学报》记者采访时表示。牛书丽课题组通过整合分析中国“退耕还林还草”工程数据证实了这一点。相关成果近日发表于《土地退化与发展》。

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近日,中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站研究员王克林团队在西南喀斯特地区植被恢复对土壤碳固持研究方面取得新进展,相关研究成果发表在《土地退化与发展》上。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等的资助。

研究人员通过整合分析过去几十年中国“退耕还林还草”工程相关研究数据发现,由农田转变为自然生态系统的过程中,持续增加的土壤碳可能通过增强离子吸附和降低离子流失促进土壤无机氮的固持。该研究表明,生态恢复工程不仅促进土壤碳固定,同时会增加土壤无机氮的固持能力,进而降低氮流失和含氮气体排放。这为更全面理解生态恢复工程的环境效应提供了新的实验证据和思路。

研究人员通过整合分析过去几十年中国“退耕还林还草”工程相关研究数据发现,由农田转变为自然生态系统的过程中,持续增加的土壤碳可能通过增强离子吸附和降低离子流失促进土壤无机氮的固持。该研究表明,生态恢复工程不仅促进土壤碳固定,同时会增加土壤无机氮的固持能力,进而降低氮流失和含氮气体排放。这为更全面理解生态恢复工程的环境效应提供了新的实验证据和思路。

土壤在碳循环中起到非常重要的作用。王克林告诉《中国科学报》记者:“由于人类活动,喀斯特地区植被退化,水源涵养能力下降。碳在应对全球气候变化、提供土壤肥力方面有着重要作用。不合理的土地利用方式会减少土壤碳固持,加速温室气体排放。因此植被恢复是提高土壤碳固持的重要途径,但当前不同植被恢复方式和环境因子对土壤碳固持影响的综合研究较为缺乏。”

田大栓表示,农田土壤保持无机氮的能力差,无机氮容易随着降水等因素丢失,从而使植物的氮利用效率降低。丢失的氮可能从土壤中被淋溶掉,造成河流富营养化,或者以温室气体形式排放,增加温室效应。而生态恢复工程增强土壤无机氮的固持,从而降低了氮随水或以气丢失的风险,对我国环境保护具有积极意义。

田大栓表示,农田土壤保持无机氮的能力差,无机氮容易随着降水等因素丢失,从而使植物的氮利用效率降低。丢失的氮可能从土壤中被淋溶掉,造成河流富营养化,或者以温室气体形式排放,增加温室效应。而生态恢复工程增强土壤无机氮的固持,从而降低了氮随水或以气丢失的风险,对我国环境保护具有积极意义。相关论文信息:DOI:10.1002/ldr.3137

据了解,西南喀斯特地区是我国最大面积的连片贫困区域,是非地带性的生态脆弱带,石漠化综合治理直接关系该区社会经济可持续发展以及长江、珠江上游生态安全屏障建设。围绕喀斯特地区石漠化治理与生态恢复,国家先后在喀斯特地区实施了天然林保护、退耕还林还草等一系列生态恢复工程。人工植被恢复和自然封育,是喀斯特石漠生态系统修复的两种主要方式,但目前两种方式下长期土壤碳固持潜力尚缺乏有效评价。另一方面,喀斯特区地质背景独特,土层浅薄且不连续、异质性强,从而形成了喀斯特生态系统与生境类型的多样性,关于生境异质性对植被恢复下的土壤碳固持效应的影响也缺乏明确认识。

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