退化和恢复过程驱动的荒漠草地生态系统有机碳密度变化

荒漠草地是陆地生态系统的重要组成部分,研究退化和恢复荒漠草地生态系统碳密度的变化特征,是精确评估荒漠草地在全球气候变化中作用的关键,也能为中国碳达峰和碳中和提供数据支撑和理论依据。通过野外调查取样和室内分析,研究了腾格里沙漠南缘天然荒漠草地、重度退化荒漠草地和通过植被建设恢复良好的人工-天然荒漠草地的生态系统碳密度,主要包括植被生物量碳和土壤有机碳。结果表明:天然荒漠草地灌木生物量碳密度(叶、新生枝、老龄枝、枯枝和根系)为213.234 g·m^(-2)(17.688、8.035、59.163、21.732 g·m^(-2)和106.617 g·m^(-2)),草本(地上部和根系)生物量碳密度为84.269 g·m^(-2)(12.192 g·m^(-2)和72.077 g·m^(-2)),0—100 cm土壤剖面土壤有机碳密度为2.517 kg·m^(-2)。退化荒漠草地碳损失较为严重,其灌木、草本生物量碳和土壤有机碳密度仅为天然荒漠生态系统的14.901%、45.549%和26.852%。但是,退化荒漠草地具有较强的固碳潜力,在进行人工植被建设后,恢复荒漠草地灌木、草本生物量碳和0—100 cm土壤有机碳密度显著增加,分别为退化荒漠草地的2.463、5.305倍和2.392倍,总有机碳密度增加了1.152 kg·m^(-2)。恢复草地0—20 cm土层土壤有机碳密度和草本生物量碳密度已经达到天然荒漠草地水平,但生态系统总体上还具有较大的固碳潜力(0.916 kg·m^(-2))。中国荒漠和沙漠化地区具有巨大的固碳潜力,进行合理的人工植被恢复措施是增加荒漠生态系统碳储量、减缓大气中CO_(2)浓度上升、实现中国碳达峰和碳中和以及应对全球气候变化的重要策略。