土壤有机碳库是陆地生态系统最大的碳库，在粮食安全和气候变化方面发挥关键作用。土地利用变化通过改变土壤侵蚀过程、碳周转速率以及植被生物量影响土壤有机碳库，并进一步影响全球碳循环。通过植被恢复增加土壤固碳量是一种可行且能够有效缓解气候变化的方式。

黄土高原属于典型的干旱半干旱地区，由于不合理的土地利用方式以及脆弱的生态环境，使其成为全球范围内生态系统退化最为严重的地区之一。20世纪末，为了遏制环境恶化，中国在黄土高原地区实施了大规模退耕还林（草）工程，将大量耕地转变为人工乔木（例如刺槐、油松等）、人工灌木（如柠条、沙棘等）和撂荒草地，极大地改善了该区的植被状况和生态环境。与此同时，该区植被的碳汇效应也引起了广泛关注。

陕北榆林市神木市区域黄土高原地貌景观。照片由张行勇提供

吕梁学院生物与食品工程系、中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室、西北农林科技大学水土保持科学与工程学院、中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原旱地农业与土壤侵蚀国家重点实验室的郝旺林、李宗善和李彬彬等整合了近30年黄土高原植被恢复过程中的土壤固碳数据，分析了黄土高原区域尺度不同植被类型、不同气候带土壤固碳速率变化，厘定不同影响因素的相对重要性，旨在为黄土高原植被恢复过程中的土壤碳汇评估及管理工作提供理论依据。

陕西省延安市富县子午岭林区植被景观。照片由张行勇提供。

他们的分析研究结果表明： ①人工乔木和灌木固碳速率均为0.30 Mg/（hm²·a），高于撂荒草地〔0.10 Mg/（hm²·a）〕；常绿人工林固碳速率〔0.45 Mg/（hm²·a）〕高于落叶人工林〔0.33 Mg/（hm²·a）〕，但后者具有更高的固碳量；植被恢复约51年后，常绿人工林将展现更大的固碳效益； ②土壤固碳速率随降雨量的增加而增加，但其变化程度受植被类型和恢复年限影响； ③在区域尺度上，土壤固碳速率先增加（<30>30年）。0~10年，10~20 年，20~30年，>30年时土壤固碳平均速率分别为0.02，0.13，0.19和0.18 Mg/（hm²·a）； ④在植被恢复过程中，不同恢复阶段土壤碳固存的主要影响因子不同，总体上主要是受气候因子（降雨和温度）调控。降雨量、温度、恢复年限、植被类型和初始碳储量对土壤碳固存变化的相对重要度分别为31.8%，16.3%，17.7%，15.9%和18.3%。

论文作者认为：构建基于固碳速率及固碳能力可持续性的生态恢复模式，并通过可持续的科学管理措施增加植被数量和改善植被系统质量，可有效增加黄土高原生态脆弱区土壤的固碳能力。

以上研究内容发表在《水土保持通报》2025年3期上。

文章相关信息：http://stbctb.alljournal.com.cn/stbctb/article/abstract/20250324