气候变暖对森林生态系统碳汇功能的影响:机制、方法和主要进展

森林是重要的碳汇,每年吸收化石燃料燃烧释放二氧化碳量的33%。自1850年来全球气温已经增加了1.1℃,未来全球气温可能会增加到2.7~4.8℃。但全球变暖对森林碳汇功能影响方向、程度及其机制存在激烈的争议,严重影响对全球未来气候变化的预测和政府碳排放控制政策的制定。本文综述了全球变暖对森林生态系统碳汇功能影响的机制、研究方法和主要结论。在此基础上,分析现有研究的不确定性,并提出未来的研究方向。

硅酸盐矿物增强风化技术对水稻田植物-土壤系统固碳的影响

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失,进一步降低了有效硅含量,亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅,促进植物吸收硅,形成植硅体固存大气CO_(2),且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土壤碳固存。本研究在辽宁省水稻田施加硅酸盐矿物硅灰石粉末,探究其增强风化过程对土壤有效硅、植物-土壤系统中植硅体碳(PhytOC)含量变化以及土壤各形态碳含量的影响。结果表明:与不施硅对照相比,施加硅灰石粉可显著提高表层土壤有效硅含量(53%),促进水稻干生物量生产(籽粒增加12%,秸秆增加4%),增加PhytOC含量(籽粒增加4%,秸秆增加26%),进而导致硅灰石粉施加处理植硅体碳产生通量较对照显著增加25%。硅灰石粉施加处理土壤无机碳和有机碳含量均有所提高,土壤中总碳含量增加13%。综上,增强硅酸盐矿物风化技术可有效提高水稻田土壤有效硅含量,促进水稻硅吸收和PhytOC形成,同时增强土壤CO_(2)固存,达到地上地下协同固碳的效果。