青海省陆地生态系统碳汇潜力及空间特征

青藏高原是中国陆地生态系统的一个重要的碳汇功能区,但其碳汇强度及潜力的估算存在很大的差异,不利于区域碳中和目标的实现。基于涡度相关技术观测的原生高寒草地生态系统CO_(2)通量的40个站点年数据,结合2000年~2018年的年均气温、年均降水和年最大归一化植被指数(NDVIm)等因子,构建增强回归树模型以研究青海省陆地生态系统碳汇潜力及空间特征。结果表明增强回归树模型能够较好地模拟原生高寒草地碳汇强度的时空变异(R2=0.61),碳汇强度的观测值与模拟值的均方根误差和平均绝对误差分别为33.78 g C/m^(2)和26.63 g C/m^(2)。年均气温和NDVIm是高寒草地碳汇强度时空变异的主要影响因子,二者的相对贡献分别为48.6%和39.0%。青海省陆地生态系统每年的碳汇潜力平均为44.82±22.57 g C/m^(2)(平均值±标准差),高值区集中在海北州的中部及黄南州、果洛州和玉树州的东南部,低值区分布在海西州、海南州和海东市。青海省陆地生态系统每年的碳汇潜力总和为16.60 Mt C,其中高寒草甸和高寒草原分别为11.48 Mt C和3.13 Mt C,是青海省碳汇功能维持和提升的重点保育对象。研究结果可为青海省陆地生态系统的功能评估及率先实现碳中和目标提供数据支撑。

牧压梯度下青藏高原高寒杂草类草甸生态系统呼吸和碳汇强度估算

于2010年5月-2011年12月在祁连山北坡夏季牧场的高寒杂草类草甸进行生物量监测,并利用密闭箱-气相色谱法进行土壤呼吸观测,以探讨不同牧压梯度下生态系统呼吸、土壤呼吸及碳汇强度的变化。结果表明,(1)生态系统和土壤呼吸速率与5cm日均地温具有极显著的指数关系(P<0.01),轻牧、中牧和重牧条件下生态系统呼吸对温度的敏感性系数(Q10)分别为4.28、4.16和4.43,土壤呼吸的Q10分别为3.33、3.24和3.44;(2)生态系统呼吸和土壤呼吸均表现出冬季低,夏季高。轻牧、中牧和重牧梯度下生态系统年呼吸碳量分别为854.64、909.79和811.70g·m-2·a-1,而土壤呼吸碳量分别为564.24、606.92和534.56g·m-2·a-1。各牧压梯度下生态系统和土壤的年总释放碳量均无显著差异;(3)随着放牧强度增大,净初级生产碳量(分别为766.65、707.75和570.36g·m-2·a-1)和生态系统碳汇能力(分别为351.93、261.68和177.46g·m-2·a-1)逐渐减弱,但均表现为强碳汇区。研究结果可为了解青藏高原高寒杂草类草甸碳循环特征提供依据。

断裂带和俯冲带中石墨碳质物的地质过程与碳循环意义

碳是自然界中常见的一种元素,其以单矿物(如石墨、金刚石)、化合物形式(如碳酸盐、二氧化碳)及生物体中的有机碳等多种形式存在。随着越来越多的深入研究,碳质物或石墨化的作用和地位也引起了广泛的关注。石墨碳质物出现在不同地壳深度的断裂带或俯冲带岩石中,特别是在一些大地震断裂带中富集。在地质变质作用过程中,随着温度的增加,非晶形碳质物转变为晶形有序化的石墨,且其石墨化过程不可逆,因此其拉曼光谱峰可定量记录峰期变质作用温度;同时,在变形过程中,石墨的特殊结构性能和力学属性能有效降低岩石强度,促进塑性变形,在快速滑动面或地震滑动面中,起到固体润滑剂作用,因此,地壳中的石墨物质对于岩石强度弱化和地震断裂滑动及演化过程具有重要意义。石墨碳质物具有低溶解性和低移动性,常作为碳汇稳定存在于深部地壳中,在地质时间尺度上,一旦碳及石墨化共同参与到岩石中,一些主要的地质过程(如俯冲作用、断裂作用、风化侵蚀、生物作用)致使石墨碳质物通过形成和破坏过程富集或释放碳到地球表面(大气圈),将显著地影响碳循环。

技术链与海洋碳汇渔业效率

基于2008—2020年中国沿海地区9个省份的海洋碳汇渔业面板数据,采用SSBM-NDEA模型分析技术在海洋碳汇渔业效率中的参与作用和影响效应,以及整体及阶段海洋碳汇渔业效率的时空差异,并采用分位数回归模型分析技术推广在各分位数上对海洋碳汇渔业效率的影响及区域异质性。研究发现:纳入技术要素的中国海洋碳汇渔业整体效率不高,整体及阶段效率存在两极分化现象;技术创新内部推广能力对海洋碳汇渔业效率具有显著的抑制作用,随着分位数的增加,其回归系数的绝对值呈现出先降低、再上升,后又降低、再上升的发展趋势,而技术创新外部推广力度对海洋碳汇渔业效率则影响不显著,随着分位数的增加,其回归系数呈现出先上升后下降的倒U型发展趋势;技术推广对海洋碳汇渔业效率的影响具有显著的区域异质性。据此,应进一步加快海洋碳汇渔业技术研发和转化、推进海洋碳汇渔业技术供给侧结构性改革、完善海洋碳汇渔业技术补偿机制,以推进海洋碳汇渔业绿色转型发展。