高寒草地占青藏高原地表面積的60％，其植被和土壤（0～1.0m深度）分別儲存～0.80和～7.50　Pg　C。高寒草地生態(tài)系統(tǒng)每年的碳匯強度約為17?130　Tg　C，是緩解全球氣候變化的一種潛在的基于自然的解決方案（Nature－Based　Solution）。近年來，青藏高原面臨著大氣氮沉降加?。ā?.0?g　N　m^–2?year^–1）和降水增加（～0.02　mm^–1?year^–1）等環(huán)境變化，對高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)產生了深刻的影響，但存在很大的不確定性。科學認知高寒草地土壤有機碳的空間格局及其對大氣氮沉降和降水格局改變的響應機制是準確預測全球變化背景下區(qū)域碳儲功能演變的重要理論基礎。

中國科學院西北高原生物研究所高寒生態(tài)系統(tǒng)與全球變化學科團組經過研究，匯編了自2000年以來青海省422組高寒草地碳儲數(shù)據(jù)，構建機器學習算法模型，結合植被、氣候和地形等空間數(shù)據(jù)集，得出青海省高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲總量為3.65　Pg　C，其中96.02％儲存在表層（0－30　cm）土壤中，3.75％儲存在植被地下部分，0.23％儲存在植被地上部分。青海高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳密度從西北向東南增加，主要遵循植被綠度和降水的空間格局；依托高寒草地氮添加（10　g／m²／a）和降水改變（減雨50％和增雨50％）的全因子隨機區(qū)組聯(lián)網(wǎng)試驗平臺（海北高寒草甸、那曲高寒草甸、班戈高寒草原），發(fā)現(xiàn)氮相關處理顯著增加高寒草甸地上生物量（AGB）。氮添加疊加減雨處理顯著增加海北高寒草甸淺層（0－10　cm）地下生物量（BGB）。高寒草地淺層土壤有機碳含量（SOCC）對氮水改變響應微弱。AGB、BGB和SOCC的時空變化受氣溫及站點背景的共同影響。SOCC的響應受站點背景SOCC負向效應及AGB正向效應的綜合調控。高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲存變化由站點背景、氣候和氮水改變的交集效應調節(jié)，而并三者的非單獨效應，凸顯了生態(tài)系統(tǒng)背景碳儲及氣候因子的重要性。研究結果有助于認知高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲功能與氣候變化之間的復雜反饋機制。

研究成果分別以Precipitation　Determines　the　Spatial　Variability　of　Vegetation　and　Topsoil　Organic　Carbon　Densities　of　Alpine　Grasslands　in　the　Qinghai－Tibetan　Plateau，　China和Context　dependencies　in　the　responses　of　plant　biomass　and　surface　soil　organic　carbon　content　to　nitrogen　addition　and　precipitation　change　within　alpine　grasslands發(fā)表在Ecosystems（中國科學院2區(qū)，IF?。健?.70）和　Agriculture，　Ecosystems?。Αnvironment（中國科學院1區(qū)TOP，IF　＝　6.0）上。西北高原所張法偉博士為論文第一作者兼通訊作者。該工作得到了青海省重點研發(fā)與轉化計劃科技國際合作專項（2024－HZ－801）；青海省寒區(qū)恢復生態(tài)學重點實驗室開放課題（2023－KF－03）；國家自然科學基金面上項目（32471752）和青海省2021昆侖英才－拔尖人才等項目的聯(lián)合資助。

論文鏈接：https：／／doi．org／10.1007／s10021－024－00957－2和https：／／doi．org／10.1016／j．agee．2025.109475

青海高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲空間格局的結構方程模型

高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲對氮添加和降水改變響應的方差分解