干旱区沙漠化逆转过程植被–土壤碳储量的恢复演变规律研究

碳汇作用是陆地生态系统的重要生态功能之一,也是生态修复关注的重要方面。以地带性植被区为对照,应用空间代替时间的方法,在石羊河中游选择流动沙丘及造林恢复5年、15年和25年沙化土地样地,研究了沙漠化逆转过程沙地生态系统植被–土壤有机碳储量的恢复演变过程、规律及其影响因素。结果表明:固沙植被碳储量随沙漠化逆转过程先增加后降低,造林恢复25年平均固碳速率仅达到0.05 Mg/hm2?a。尽管沙漠化逆转过程的不同恢复阶段地上植被碳储量大,但是造林恢复5年、15年和25年沙化土地地下植被总碳储量也仅占到地带性植被的22.6%、54.9%和45.3%。0~1 m土壤和生态系统有机碳储量均随沙漠化逆转过程持续增加,造林恢复25年平均固碳速率分别达到0.48 Mg/hm2?a和0.53 Mg/hm2?a,远远高于固沙植被的固碳速率,而且0~5 cm表层土壤是有机碳储量为增长最快的层次。土壤有机碳储量所占比例均在87.5%以上,是沙漠化逆转不同恢复阶段沙化土地和地带性植被区的主要碳库。上述结果证明,固沙造林加速了沙漠化逆转过程,快速提高了沙化土地植被和表层土壤的碳储量,是固定大气CO2于沙地植被和土壤中的有效途径。但是,造林恢复25年沙化土地碳储量与地带性植被间依然存在明显差距,特别是地下植被和深层土壤有机碳储量还存在较大的增长潜力。