Page 17 - 《广西植物》2022年第6期

ᤃ 期 杨 慧 等 ᧥ 西南岩溶区植被碳循环研究进展 ँ ԡ Ꭾ
间分布的影响最为重要的是土地类型ܦ森林类型ܦ 年的 ሕ 倍ᖔ但人工林采伐区域的植被生长依然贡
林种和植被类型等可通过人为活动改变的因素ᤥ 献了约 ϟᤃᠮ的碳汇ᤥ 相比 ϟँऐԡ༁ᗵϟँँԡ༁ 中国森林
杜虎等ྉ԰ԡϟጢɯ采用样方法研究了西南岩溶区峰丛 ԡ঎ԡᎮጢ ۪੫ ऊኼᑕ 以及陆地生态系统的 ԡ঎ϟᎮᎮ ۪੫ ऊኼ
᥋ϟ
᥋ϟ
洼地草地ܦ灌丛ܦ次生林ܦ原生林 ࿗ 种植被类型碳 ᑕ 的固碳能力ᖔ西南地区植被恢复固碳能力较强
格局ᖔ发现随植被正向演替植被碳储量增加ᖔ࿗ 种 ྉఋᆍႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡ԰ԡɯᤥ
植被 类型生态系统总碳储 量 分 别 为 ϟሕሕ঎ ऐ࿗ܦ 综上认为ᖔ作为亚热带湿润半湿润区ᖔ西南岩
ϟᤃԡ঎ᎮँܦϟᎮँ঎ԡऐܦ԰ᤃϟ঎԰࿗ ᥘ੫ ऊኼၤቝ ᖔ其中植被碳储 溶地区碳源汇效应ᖔ仍需要更多的长期观测ᤥ 同
᥋԰
量为 ጢ঎ԡ԰ܦᤃ঎ጢँܦ԰ԡ঎ऐᎮܦᤃԡ঎԰ԡ ᥘ੫ ऊኼၤቝ ᤥ 而植被 时ᖔ长时间序列遥感影像区分了大区域尺度不同
᥋԰
地下部分碳储量为 ϟ঎Ꭾᤃܦԡ঎ँጢܦ԰঎ᤃԡܦԡ঎ऐ԰ ᥘ੫ ऊኼ 植被恢复措施下的固碳效应ᖔ亟需结合遥感大数
᥋԰ 据及深度学习来精细识别植被恢复景观类型ᖔ进
ၤቝ ᖔ占总碳储量的 ԡ঎ሕ԰ᠮ ጲ ϟ঎࿗ጢᠮᤥ
综上可知ᖔ尽管前期关于岩溶区植被碳储量 一步量化固碳过程及其生态服务效应ᖔ揭示西南
开展了一系列的研究ᖔ但从地质背景ܦ环境条件ܦ 岩溶地区区域生态恢复过程中碳汇潜力的关键驱
植被恢复阶段等关联的高度变异性问题尚没有关 动因子ᤥ
注ᤥ 因此ᖔ亟需开展岩溶区植被碳储量的动态变
化研究工作ᤥ ሕজ 岩溶区植被碳利用特殊机制

԰জ 植被时空变化格局与碳源汇效应 ᇺॹϓ 岩溶区陆生植物碳的利用途径
植物光合作用所需要的碳ᖔ主要是空气中的
ͱ
目前ᖔ利用遥感手段可以深入了解大尺度植 ऊᨃ ᖔ同时还能利用细胞中的 ̀ऊᨃ 作为酶的底
԰
ሕ
被的动态ྉ ᥈ࣼᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟᎮɯᤥ 许多研究报道了自 物ᖔ为自身提供无机碳源ᤥ 而陆生植物对 ̀ऊᨃ ͱ
ሕ
԰ԡԡԡ 年以来中国很多地区呈现绿化趋势ᖔ并解释 的利用主要依赖于碳酸酐酶ྉऊዶɯ 的分解调节作
为植被覆盖的增加ྉ Իၤᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡ԰ԡଫ̀ᆍႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ 用ྉ邢德科等ᖔ԰ԡϟጢɯᤥ ऊዶ 以其在岩溶生态系统中
԰ԡ԰ԡɯᤥ 特别是在景观高度异质的中国西南岩溶 连续分布ܦ数量丰富ܦ专一且高效快速催化特有的
ͱ
地区ᖔ根据长时间序列的卫星观测和模型预测的 ऊᨃ 和 ̀ऊᨃ 之间的相互转化反应为特征ᖔ将地表
԰
ሕ
结果ᖔ发现总体呈现绿化趋势ྉ ఋᆍႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟऐଫ 岩石ܦ土壤ܦ植物ܦ大气之间的无机碳和有机碳紧
ᣮࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟँଫᓂᔽࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡ԰ԡɯᤥ 比如ᖔ最新的研 密地耦联ྉ 吴沿友等ᖔ԰ԡϟϟɯᤥ 岩溶区植物由于受
究显示ᖔϟँऐ԰ᗵ԰ԡϟᤃ 年ᖔ中国西南岩溶地区ྉ 滇黔 到岩溶干旱ܦ高钙ܦ偏碱ܦ重碳酸根离子以及低无
桂三 省ɯ 总体绿化趋势ᖔ 与参考期 ྉ ϟँऐ԰ᗵ԰ԡԡԡ 机营养等逆境胁迫ᖔ导致气孔导度减少或关闭ᖔ因
年ɯ相比ᖔ自 ԰ԡԡԡ 年以来中国各级政府实施各项 此阻碍空气中的 ऊᨃ 进入细胞ྉ 邢德科等ᖔ԰ԡϟᤃɯᤥ
԰
生态工程保护项目后ᖔ岩溶地区的植被生长迅速 植物为了应对因这种气孔导度减小甚至关闭造成
增加ᖔ在保护期内ྉ԰ԡԡϟᗵ԰ԡϟᤃ 年ɯ 绿化趋势更明 的水分和 ऊᨃ 不足ᖔ快速上调了叶片中特定的 ऊዶ
԰
显ྉԻၤᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡ԰ϟɯᤥ 集成长时间序列遥感影 同工酶的基因表达 ྉ ̀ࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡϟϟଫ 吴沿 友 等ᖔ
像以及林业清查与统计数据等ᖔ结合模型算法ᖔ研 ԰ԡϟऐɯᖔ升高了相应的 ऊዶ 同工酶活力ྉ 吴沿友等ᖔ
ͱ
究发现在不同恢复管理措施下ᖔ西南地区森林覆 ԰ԡԡ࿗ଫۼࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ԰ԡԡँɯᖔ将来自土壤的 ̀ऊᨃ 转化
ሕ
盖ྉ高度ᤠጢ ቝɯ 由 ϟँऐ԰ 年的 ԰ϟᠮ增加到 ԰ԡϟᤃ 年 为 ऊᨃ 和̀ ᨃᖔ既增加了对大气 ऊᨃ 的利用ᖔ也增
԰
԰
԰
ͱ
的 ሕऐᠮᖔ԰ԡԡ԰ᗵ԰ԡϟᎮ 年西南地区植被地上生物量 加了对 ̀ऊᨃ 的利用ྉ吴沿友等ᖔ԰ԡϟऐɯᤥ 此外ᖔ在
ሕ
固碳速率为ྉԡ঎ϟϟōԡ঎ԡጢɯ ۪੫ ऊኼᑕ ᖔ其中新建林的 干旱胁迫下ᖔ岩溶区植物减少气孔导度或关闭气
᥋ϟ
贡献达 ሕ԰ᠮଫ虽然老林 ᣰ 天然林面积仅占 ऐ঎ऐᠮᖔ但 孔避免脱水ᖔ光合作用减弱ᖔ而植物叶片 ऊዶ 活力
ͱ
固定了研究区 ԰ԡ঎ ጢᠮ 的碳ᖔ是相对稳定的碳库ଫ 增强ᖔऊዶ 能将细胞内的 ̀ऊᨃ 转化为 ऊᨃ 和 ̀ ᨃ
԰
԰
ሕ
԰ԡԡ԰ᗵ԰ԡϟᎮ 年自然恢复ྉ 面积 ጢ঎࿗ᠮɯ 和人工造林 ྉ吴沿友等ᖔ԰ԡϟϟɯᖔ进而弥补植物光合作用过程中
ྉ面积 Ꭾ঎࿗ᠮɯ的固碳速率分别达 ԡ঎ԡϟ ۪੫ ऊኼᑕ 和 碳源和水源的不足ᖔ维持植物光合作用的正常进
᥋ϟ
ԡ঎ԡ԰ϟ ۪੫ ऊኼᑕ ᖔ对整个区域碳吸收的贡献率分别 行ᤥ 同样ᖔ在光强相对较低的情况下ᖔ较高的 ऊዶ
᥋ϟ
ͱ
为 ϟ࿗ᠮ和 ϟऐᠮଫ研究区 ԰ԡϟᎮ 年的木材产量是 ԰ԡԡሕ 活性使岩溶区适生植物利用 ̀ऊᨃ 的效率会更
ሕ