海拔、經(jīng)度、緯度共同構成了地球表面的三維結構。海拔對山地植被結構和功能具有重要的控制作用，其研究可追溯至19世紀的亞歷山大·馮·洪堡，甚至更早。例如，早在公元817年，我國唐代詩(shī)人白居易就有“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開(kāi)”的名句。山地植被是重要潛在碳匯，但全球仍缺乏對山地碳匯海拔格局和變化的清晰認識。山地約占我國陸地面積的2/3，是研究碳匯海拔格局的天然實(shí)驗室。同時(shí)，近二十余年來(lái)渦度監測網(wǎng)絡(luò )建設為探究碳匯的海拔格局提供了重要機遇。
針對上述科學(xué)問(wèn)題，中國科學(xué)院成都山地災害與環(huán)境研究所西藏生態(tài)環(huán)境創(chuàng )新團隊開(kāi)展了系統研究，首次提出并定量了“碳匯垂直遞減率”——海拔每升高100米碳匯降低約4 gm-2yr-1，這與山地氣溫垂直遞減經(jīng)典模式密切相關(guān)（海拔每升高100米空氣溫度降低約0.6℃）。降水、植被類(lèi)型和人類(lèi)活動(dòng)也共同塑造了碳匯垂直遞減的過(guò)程。以青藏高原為代表的高海拔地區碳通量表現出更高的溫度敏感性。機理模型和衛星觀(guān)測表明，高海拔地區碳匯的相對變化更加迅速。在未來(lái)氣候變化和人類(lèi)調控的綜合影響下，高海拔地區碳匯相對增長(cháng)將更顯著(zhù)。該研究以中國為例系統探究了碳匯海拔格局，拓展了山地科學(xué)理論，為青藏高原生態(tài)安全屏障關(guān)鍵功能量化和重大生態(tài)工程布局提供了重要支撐。
該研究得到青藏高原第二次綜合科學(xué)考察研究、中國科學(xué)院“西部之光-西部交叉團隊”重點(diǎn)實(shí)驗室專(zhuān)項、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )、中國科學(xué)院成都山地所自主部署項目等資助。相關(guān)成果以Elevation-dependent pattern of net CO2 uptake across China為題發(fā)表在Nature Communications上。
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文章信息：Da Wei # * ，Jing Tao # ，Zhuangzhuang Wang ，Hui Zhao ，Wei Zhao ，Xiaodan Wang* (2024) Elevation-dependent pattern of net CO2 uptake across China. Nature Communications 15 ，2489 (2024).
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