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干旱区土地退化与荒漠化对土壤碳循环的影响
樊恒文,贾晓红,张景光,马凤云,李新荣
(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙坡头沙漠试验研究站,甘肃兰州+,"""")
摘要:荒漠化是干旱区的最为严重生态退化问题,它的发生和发展对干旱土壤碳循环有着重要的影响。土壤是
全球陆地生态系统最大的碳库,土壤中碳的固存和向大气的释放直接关系到全球气候的变化。干旱土壤占全球陆
地总面积的&".,因此,它在全球碳循环中占有重要的地位。干旱区土地退化和荒漠化对土壤碳循环的影响包括
两个主要方面:!它促进了/01 和无机碳的矿化,使之向大气释放 10(,增加了温室效应;"由于荒漠化增加了大气
尘埃含量,减少了辐射,在一定程度上间接地缓解了土壤碳的损失。文章综述了近年来相关研究的进展,评价了干
旱区土壤碳的固存和在缓解温室效应方面的潜在能力。讨论了干旱荒漠化地区对全球碳平衡的贡献和在干旱区
促进土壤碳固存的基本策略。
关键词:荒漠化;干旱土壤;土壤碳固存;碳循环;全球变化
中图分类号:/!),2$! 文献标识码:3
近!" 余年来,由于气候变化( 456785 95:;8<= 有机碳储存量为! ))" I4,无机碳储存量为+)" D %)"
9>8?4=@)和温室效应(4A==?>6B@= =CC=9<)受到全球范围 I4[。*D一!"]个 I4 相当于!"! ) 4 或! """ 百万公制吨
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的广泛关注,使陆地生态系统碳循环及对大气 10( (JJ<)。此外,陆地植被含碳量为$"" I4 。土
汇效应的变化成为气候、地学与生态学界所研究的壤碳库(有机 K 无机)大约是植被碳库储存的& 倍和
热点问题[! D )]。气候变化泛指温度、降水、风和其他大气碳库的, 倍。而在土壤碳库中碳主要分布在陆
地球气候系统要素的长期改变。某些自然过程,比地的表面。由于大气中 10( 形式的碳净增加为,2 ,
如太阳辐射变化、地球轨迹参数的偏差和火山爆发 I4· 8 H [! +]。因此,陆地表面的碳即使有很小百分数
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等能够导致气候的波动。大气气体中那些驱动了的积累和排放的变化都会较早地影响到大气中 10(
全球变暖,也使气候系统发生波动的气体称之为“温的变化。
室气体”(-E-@),气象学家和其他科学家担心地球尽管占全球陆地总面积&". 的干旱土地在全
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难以适应快速的全球变暖& 。球碳循环过程中占有十分重要的地位[,,!,]。但是,
自然引发的温室气体有水蒸气、10(、1E& 和 F( 因严酷的自然条件和对不同的过程作用的敏感和脆
0。国际气候专家!%%$ 年的报告明确地指出,人类弱性而面临着大范围的严重退化。因人类活动而产
活动影响了这些气体的浓度、分布和活动与循环[$]。生土地和植被退化的荒漠化过程,影响着全球干旱
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大约在!+)" 年,10(、1E& 和 F( 0 在大气中的浓度分地区,$ 亿>; 的土地(图!)。这些荒漠化土地主
别增到,". 、!&).和!,. 。尽管 1E& 和 F( 0 必须值要分布在经济和科技欠发达的发展中国家,而联合国
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得注意,但大多数研究关注