Nature Sustainability | 植树造林对于土壤有机碳的影响

导读

在全球气候变暖的背景下，大家都认为植树造林是缓解大气CO2浓度上升，应对气候变化的重要手段之一。大面积的植树造林可以增加植被碳储量，最终导致陆地生态系统碳汇增加。比如，从上个世纪80年代开始，中国80%的森林生物量的碳汇是由植树造林贡献的。但是从生态系统整体性角度，科学界对于植树造林的固碳潜力到底有多大还存在很大的争议，特别是植树造林相关的生态工程对于土壤有机碳的影响仍然不得而知。

原文信息

正文

为研究土壤有机碳对植树造林的响应这一问题，本文作者选取了中国北方地区作为研究区域，这一区域也是过去几十年中国生态工程主要的实施区域。作者利用对照样方（没有造林的区域）和造林样方（造林的区域）配对分析的方案，系统性地研究了土壤有机碳库对于中国北方地区的植树造林的响应过程，这一方案可以最大限度地消除气候变化以及氮沉降等过程对于森林生长的影响，因此可以更有效地分析植树造林对于土壤有机碳变化的影响。

图1. 植树造林后影响土壤有机碳的因素

a. 土壤有机碳变化量与本底值的关系；b. 不同树种的影响；c. 不同深度的土壤有机碳变化；d. 土壤有机碳变化量的时间动态

研究结果表明，土壤中有机碳含量并不总是随着植树造林的增加而增加，其影响还取决于该地区本底土壤碳储量。在土壤有机碳含量较高的地区，植树造林会导致土壤有机碳含量减少，特别是深层土壤的有机碳含量；而在土壤有机碳含量较低的地区，植树造林会导致土壤有机碳含量增加，特别是表层土壤的有机碳含量。

图2. 中国北方地区植树造林导致的土壤碳库的变化

进一步研究发现，植树造林对于土壤和植被碳储量的影响也不同。植被碳库变化和土壤碳库的变化并不是完全一致，植被和土壤碳库之间的比例变化还受到树种等多种因素的影响，因此也造成了土壤有机碳含量变化具有较强的空间非均匀性。

最后作者指出该研究不仅对准确评估植树造林的生态效益具有重要意义，也为实现生态工程的效益最大化提供重要的参考。

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