摘要

青藏高原实施了林草保护与修复、沙化治理和水土保持等生态工程,是我国乃至全球最大的生态工程区之一。其中,退牧还草简单有效且成本较低,在近20年的高寒草地生态恢复中广泛应用。长时间、大规模实施的退牧还草生态工程极大地改变了下垫面状态,并影响着碳水热交换过程。团队通过典型生态工程对比监测和数据资源整合,系统研究了退牧还草工程地气间的碳水热效应,取得系列科学发现。(1)青藏高原高寒草地是重要的净CO2汇,生态恢复工程能够显著提升CO2汇40%~60%,水分多寡影响生态恢复的碳汇强度。(2)高寒草甸和高寒草原是可观的CH4汇,草地恢复通过提升土壤通透性和阻断速效氮返还促进CH4吸收,恢复区总体提升约20%.高寒湿地整体是CH4的弱源,草地恢复通过增加维管植物传输氧化减少CH4排放高达50%以上。(3)草地恢复显著降低土壤温度并提升了土壤水分含量,退牧还草提升高寒草原、高寒草甸、高寒湿地土壤水分幅度为1%~4%,土壤温度下降幅度为0.3℃~2℃。综上,青藏高原退牧还草典型生态工程具有显著的碳水热效应,在我国应对气候变化中不容忽视。未来应进一步整合建立重大生态工程碳汇监测网络,依据水热组合对生态恢复工程进行布局调整,及时评估生态恢复成效缩短生态恢复年限,加强生态工程广域气候效应研究,进而助力我国碳中和目标的实现。