跨越羣山，解鎖中國山地的“碳匯”密碼_風聞

**編者按：**我國是一個多山的國家，山地覆蓋了我國2/3的陸地面積，藴藏着巨大的碳匯。多山的中國呈現出何種碳匯海拔格局？在氣候變化和人類活動的影響下，不同海拔的碳匯在發生同樣的變化嗎？

近日，中國科學院成都山地災害與環境研究所對碳匯與海拔的關係進行了探索，研究成果發表於《自然-通訊》。

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羣山“饋贈”的靈感

海拔變化是山地最基本的特徵，對山地植被結構和功能具有重要的控制作用。

人們對山地與植被關係的關注早已有之。唐代詩人白居易就寫下了“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”的名句。

青藏高原東緣的貢嘎山，植被帶由低海拔到高海拔，從地帶性的亞熱帶常綠闊葉林，漸變為針闊混交林、針葉林、灌叢、高寒草甸、疏草寒漠和冰雪帶等。

▲貢嘎山典型海拔植被（羅輯 研究員 供圖）

2020年4月，在從成都飛往拉薩的航班上，科研人員目睹了橫斷山、唐古拉山、喜馬拉雅山等壯麗山脈，突然靈光一現：多山的中國呈現出何種碳匯海拔格局？

通過海量數據挖掘，科研人員驚喜地發現，中國的綿延羣山藴藏了巨大的碳匯。海拔上升100米，氣温垂直遞減約0.6℃，這個氣温變化量相當於緯度增加100公里（氣温降低約0.5℃）。氣温隨海拔垂直遞減，加上降水、輻射和營養元素等的綜合調控，構成了我國碳匯垂直遞減的基本格局。

▲我國典型山地景觀及碳匯海拔格局

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織就觀測網絡

對碳匯海拔格局的認知依託於碳交換量的快速監測。

事實上，從2008年開始，團隊成員便着手在青藏高原腹地開展碳匯人工監測，在海拔4730米的野外台站建立了海拔最高的氣相色譜系統。團隊成員開展了連續8個生長季的人工觀測，為認知高寒碳過程打下了堅實的基礎。

在岡底斯山，團隊安裝了第一套碳匯監測系統，實時捕捉空氣中二氧化碳濃度的變化，並結合三維風速的分解，在線計算植物與大氣間的碳交換，極大提高了碳匯觀測的效率和代表性。

團隊還相繼在可可西里無人區、雙湖草原、亞東森林、麥地卡濕地、山南澤當防護林等地設置了觀測點，織就了一張觀測網絡，日夜不息傾聽山地的呼吸。

▲典型碳匯監測樣地（西藏山南澤當防護林碳匯示範監測點）

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氣候變化的敏感區

通過對監測數據的深入研究，科研人員發現了高寒生態系統淨碳匯對温度的敏感性比其他區域高40%等一系列指標。這些指標進一步證實了以青藏高原為代表的高寒生態系統碳過程對氣候變暖的響應更為敏感。

這與科學界長期以來認為青藏高原是氣候變化“敏感區”的説法不謀而合。

高山區氣候變暖速率超過平原地區，低海拔地區造林空間有限、營養元素供給受限，那麼各海拔帶在氣候變化和人類活動的綜合影響下是否呈現出顯著的速率差異呢？

團隊進一步採用機器學習將海量地面監測數據和氣候模式結合起來，預測高山區碳匯的相對變化速度可能超過低海拔區域。這表明，未來氣候變化和人類活動將深刻影響我國碳匯的海拔格局。

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結語

該研究以中國為例探討了碳匯海拔格局，拓展了山地科學理論，為青藏高原生態安全屏障關鍵功能量化和重要生態工程佈局提供了支撐。

不過，山區氣候變化和人類活動的複雜性遠遠超過了我們的認知。凍土融化是否將釋放大量碳？極端氣候將如何限制植物生長？人類如何調控提升碳匯？越是走近山，擺在面前的難題似乎越來越多，這也是我們不斷奔向山的動力和樂趣。