海拔、經(jīng)度、緯度共同構(gòu)成了地球表面的三維結(jié)構(gòu)。海拔對(duì)山地植被結(jié)構(gòu)和功能具有重要的控制作用，其研究可追溯至19世紀(jì)的亞歷山大·馮·洪堡，甚至更早。例如，早在公元817年，我國(guó)唐代詩(shī)人白居易就有“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”的名句。山地植被是重要潛在碳匯，但全球仍缺乏對(duì)山地碳匯海拔格局和變化的清晰認(rèn)識(shí)。山地約占我國(guó)陸地面積的2/3，是研究碳匯海拔格局的天然實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，近二十余年來渦度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為探究碳匯的海拔格局提供了重要機(jī)遇。

針對(duì)上述科學(xué)問題，中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所西藏生態(tài)環(huán)境創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開展了系統(tǒng)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、植被類型和人類活動(dòng)也共同塑造了碳匯垂直遞減的過程。以青藏高原為代表的高海拔地區(qū)碳通量表現(xiàn)出更高的溫度敏感性。機(jī)理模型和衛(wèi)星觀測(cè)表明，高海拔地區(qū)碳匯的相對(duì)變化更加迅速。在未來氣候變化和人類調(diào)控的綜合影響下，高海拔地區(qū)碳匯相對(duì)增長(zhǎng)將更顯著。該研究以中國(guó)為例系統(tǒng)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(guó)科學(xué)院“西部之光-西部交叉團(tuán)隊(duì)”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、中國(guó)科學(xué)院成都山地所自主部署項(xiàng)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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