岩溶碳汇原理、过程与计量

曹建华; 杨慧; 黄芬; 张春来; 张连凯; 朱同彬; 周孟霞; 袁道先

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.2.6

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (5) : 358 -376. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.2.6

“综合生态系统碳循环与碳中和”专栏

岩溶碳汇原理、过程与计量

曹建华 ¹^,²^,³ ,
杨慧 ¹^,²^,³ ,
黄芬 ¹^,²^,³ ,
张春来 ¹^,²^,³ ,
张连凯 ⁴ ,
朱同彬 ¹^,²^,³ ,
周孟霞 ¹^,²^,³ ,
袁道先 ¹^,²^,³

作者信息 +

The principle, process, and measurement of karst carbon sink

Jianhua CAO ¹^,²^,³ ,
Hui YANG ¹^,²^,³ ,
Fen HUANG ¹^,²^,³ ,
Chunlai ZHANG ¹^,²^,³ ,
Liankai ZHANG ⁴ ,
Tongbin ZHU ¹^,²^,³ ,
Mengxia ZHOU ¹^,²^,³ ,
Daoxian YUAN ¹^,²^,³

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摘要

岩溶生态系统碳循环由陆地生物碳循环(植物光合作用驱动)和岩溶碳循环(碳酸盐岩溶解风化驱动)两部分组成。岩溶碳循环与陆地生物碳循环存在协同作用,岩溶碳循环过程对陆地淡水生态系统产生显著影响。岩溶碳汇主要发生在岩溶和生物紧密联系的植物根系-土壤-岩石相互融合的表层岩溶带,在快速交互的地下水系统和地表水系统中发生迁移转化过程。当前流域岩溶碳汇计量存在至少3个方面的问题:(1)全岩溶流域中来源于碳酸盐岩的碳和来源于大气/土壤中的碳比例不清;(2)部分岩溶流域碳酸盐岩和硅酸盐岩风化溶解产生碳汇的量如何区分;(3)水生植物光合作用生产的内源有机碳与陆地生态系统的外源有机碳的贡献大小如何。建议岩溶碳汇计算要以流域为单元,通过确定流域边界,查明地质结构,分析土地覆被配置,揭示岩溶碳循环及碳汇效应影响的主控因子,建立反演和正演模型,估算流域岩溶和生物碳汇的贡献,填补岩溶碳汇服务价值评估的空白。