海拔、經度、緯度共同構成了地球表面的三維結構。海拔對山地植被結構和功能具有重要的控制作用，其研究可追溯至19世紀的亞歷山大·馮·洪堡，甚至更早。例如，早在公元817年，我國唐代詩人白居易就有“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，但全球仍缺乏對山地碳匯海拔格局和變化的清晰認識。山地約占我國陸地面積的2/3，是研究碳匯海拔格局的天然實驗室。同時，近二十余年來渦度監測網絡建設為探究碳匯的海拔格局提供了重要機遇。
針對上述科學問題，中國科學院成都山地災害與環境研究所西藏生態環境創新團隊開展了系統研究，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典模式密切相關（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碳通量表現出更高的溫度敏感性。機理模型和衛星觀測表明，高海拔地區碳匯的相對變化更加迅速。在未來氣候變化和人類調控的綜合影響下，高海拔地區碳匯相對增長將更顯著。該研究以中國為例系統探究了碳匯海拔格局，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大生態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考察研究、中國科學院“西部之光-西部交叉團隊”重點實驗室專項、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、中國科學院成都山地所自主部署項目等資助。相關成果以Elevation-dependent pattern of net CO2 uptake across China為題發表在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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