四川在线记者文报道
9月28日，四川在线记者从中国科学院成都生物研究所获悉，一天前，中国科学院成都生物研究所陈淮研究员及其合作者在国际知名科学期刊《自然评论:地球与环境》上发表综述，阐述了青藏高原碳氮循环的变化和驱动机制，指出可持续的草地管理、生态工程和绿色技术开发将抑制青藏高原温室气体排放，有助于维持青藏高原的碳汇功能。
近年来，受气候变化和人类活动增加的影响，青藏高原生态系统碳氮循环的诸多过程发生了怎样的变化？围绕“世界屋脊”的碳氮循环还有哪些研究方向？
研究人员建立了田间小区。
总结近二十年来的相关研究。
探索循环背后的“奥秘”
作为“生命元素”，碳以二氧化碳、碳酸盐和有机化合物的形式在大气、海洋、陆地生物和海洋生物之间循环，从而形成全球碳循环。氮是动植物生长所必需的营养元素，主要以气态形式存在于大气中。经过生物固氮过程、硝化过程和反硝化过程，被植物根系回收、吸收和利用，再供给动物和人类。
碳氮循环是地球生物圈的重要组成部分。青藏高原在水土保持、生物多样性保护、区域气候和碳汇方面具有重要作用。人们对碳氮循环的动态变化进行了很多研究，但对青藏高原各种生态系统的碳氮循环过程及其关键因素仍缺乏系统的梳理。
记者了解到，陈淮和他的团队在青藏高原进行了十多年的研究。比如对青藏高原甲烷排放主要来源泥炭地的长期监测。
早在2013年，陈淮就在国际期刊上发表了气候变化和人类活动对青藏高原生物地球化学循环影响的研究。在此基础上，本研究进一步总结了近二十年来青藏高原碳氮循环模型和实验研究的200多篇相关论文和大量监测数据。
青藏高原的四个“阀门”
揭示碳氮循环的变化及其驱动机制
发现青藏高原生物地球化学循环中有四个重要的“阀门”:植物生长的温度极限、生态系统的氮极限、土壤微生物的碳极限和干旱半干旱生态系统的土壤水分极限。
据介绍，气候变暖直接缓解了高原植物生长的温度限制，促进了植物生长。随着植物生长的增加，分配到地面的生物量也会增加，从而在一定程度上缓解土壤微生物的碳限制。再加上增温效应，土壤微生物的活性进一步增强，尤其是与氮循环相关的微生物的活性，将缓解生态系统的氮限制。
此外，对于受土壤水分限制的干旱和半干旱生态系统，土壤水分变异的加剧可能会缓解土壤水分的限制，从而决定这些生态系统对全球变化响应的方向和强度。
此外，对气候变化和人类活动引起的冰川和冻土融化、轻牧或重牧引起的草地地上生物量减少等变化进行了深入解释。
未来青藏高原生态治理何去何从？
研究表明，在未来，随着持续变暖和降水增加的趋势，青藏高原将变得更绿、更富饶。然而，冻土放牧和解冻导致的冻土和草地的严重退化削弱了碳汇的功能，冻土碳库的分解也使其面临从碳汇向碳源转化的风险。
2020年，国家重大生态系统保护与修复工程总体规划出台，其中“青藏高原生态屏障区重大生态保护与修复工程”被列为九大工程之一。
采取更加积极合理的措施来恢复和减少青藏高原的碳排放，包括可持续的草地管理、生态工程和绿色技术开发，将抑制青藏高原的温室气体排放，并有助于青藏高原碳汇的维持和可持续发展。
进一步指出，为了支持青藏高原生态系统的科学和可持续管理以及生态补偿政策的制定，有必要对整个高原的碳、氮、磷储量进行详细的调查和估算，并建立通量监测和原位模拟实验研究网络。
此外，有必要开展青藏高原生态系统磷循环及其机制的研究，并在此基础上完善涵盖人类活动的多尺度生态系统模型，以进一步认识青藏高原的生物地球化学循环过程。
【来源:四川在线】
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