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过度放牧造成了内蒙古草原的严重退化,从而对土壤的碳储量产生影响。锡林郭勒草原是传统的重要牧区,近年来为了恢复草原生态系统,在重度退化的区域普遍采用“围栏封育”的管理措施。草地植被和土壤的恢复必然会影响生态系统碳固存。本文通过收集数据,挖掘资料,运用统计和模拟的方法,估算了内蒙古锡林郭勒盟典型草原土壤的碳储量和固碳潜力,比较不同植被类型的碳储量和固碳量,并分析了土壤固碳潜力对气候变化的响应。结果表明:
1、在样点尺度上,典型草原羊草、大针茅和克氏针茅三种植被类型的年均固碳量均随着围封年限的增加而减少,在围封30年左右的羊草和大针茅样地,年均固碳量已经接近于0,过长的围封年限并不利于土壤有机碳的固定。羊草和大针茅草原的碳储量显著高于克氏针茅草原,而后者的固碳量最高。
2、利用基于类型的草地退化分级图估算了锡林郭勒盟典型草地的碳储量。锡林郭勒盟8.61万km2典型草原的0～30cm总土壤有机碳储量为44.89×1010kg C,平均单位面积碳储量为5.21kgC·m-2。
3、在区域尺度上,偏相关分析发现,降水是影响土壤年均固碳量的最主要因子。利用基于生物量的重度退化草地分布图估算了典型草原的固碳潜力。典型草原0～20cm的土壤固碳潜力与降水量的分布基本一致,从东北、东南向西南逐渐减小,在-1.1×104～3.4×104kg C·a-1范围内变化,50％的固碳潜力落在0～0.8×104kg C·a-1的范围,主要分布在锡林郭勒盟中部的高平原区域。总的固碳潜力为10.5×108kg C·a-1,克氏针茅草原和大针茅草原的固碳潜力最大,两者所占比例为85%。
4、不确定性分析发现,忽略石砾含量不会造成土壤固碳潜力估算值的较大偏差,而气象数据空间插值造成的误差约为±12.7×108kg C·a-1。
5、锡林郭勒盟未来生长季降水会有轻微的减少,而这种变化会导致该区域典型草原土壤固碳潜力下降1.20×107kg C·10 a-1。但由于降水格局的变化会引起典型草原面积和群落结构的变化,所以估算结果有很大的不确定性。