青藏高原高寒草地食草家畜碳收支动态

Carbon budget of herbivorous livestock on alpine grassland over the Qinghai-Tibet Plateau

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摘要高寒草地生态系统是青藏高原地区主体生态类型,支撑着当地牧民的生活和生产,同时也发挥着维持区域生态安全的重要作用.食草家畜是草地系统和人类社会紧密耦合的重要元素,其碳收支动态成为草地生态系统碳循环中的重要过程之一,但目前对食草家畜的碳收支及其动态并没有得到很好的量化.利用县级统计年鉴数据量化了青藏高原2000-2020年期间的食草家畜碳收支及去向,并与基于卫星遥感的净初级生产力(Net primary productivity,NPP)和可利用产草量(Available grass yield,GY A)进行了对比分析,得到如下结论:(1)2000-2020年期间,青藏高原草地NPP总量和GY4总量分别为(153.88±17.96)Tg C/a 和(26.40±3.19)Tg C/a,食草家畜碳摄入量(Intake carbon,ITC)为(31.08±0.98)Tg C/a(占GYA总量的118％).(2)青藏高原草地NPP、GYA、ITC均呈现显著增加趋势,但ITC占GYA的比值呈现显著下降趋势,并且这一比值在空间上存在异质性.(3)食草家畜摄入碳量中有13.24 Tg C/a(约占ITC的43％)通过粪尿排泄排出,12.35 Tg C/a通过呼吸产热排出,0.96 Tg C/a以CH4形式排出,固存在家畜体内的碳是4.53 Tg C/a,而以畜产品向人类社会输出的碳是0.384 Tg C/a.从动物代谢生理层面量化了青藏高原食草家畜碳收支及其时空动态,对草牧业管理、草地碳增汇及全球变化生态学具有重要意义.

作者欧阳熙煌 ^[1] 王军邦 ^[2] 赵亮 ^[3] 王文颖 ^[4] 张振华 ^[5] 周华坤 ^[6] 赵新全 ^[7] 学术成果认领

作者单位中国科学院地理科学与资源研究所,生态系统网络观测与模拟重点实验室,生态系统大数据与模拟中心,北京 100101;中国科学院大学,北京 100101 ^[1] 中国科学院地理科学与资源研究所,生态系统网络观测与模拟重点实验室,生态系统大数据与模拟中心,北京 100101 ^[2] 中国科学院西北高原生物研究所,青海三江源草地生态系统国家野外科学观测研究站,西宁 810001 ^[3] 青海师范大学,生命科学学院,西宁 810001 ^[4] 中国科学院西北高原生物研究所,青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站,西宁 810001 ^[5] 中国科学院西北高原生物研究所,青海省寒区恢复生态学重点实验室,西宁 810001 ^[6] 青海大学,省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室,西宁 810001 ^[7]

关键词食草家畜动物碳代谢模型碳摄入量畜产品可利用产草量 herbivorous livestock animal carbon metabolism model carbon intake livestock products available grass yield

栏目名称 草原牧区社会生态系统从可持续到高质量发展专栏

DOI 10.20103/j.stxb.202311172504

发布时间 2024-12-12

基金项目

次青藏高原综合科学考察研究项目 青海省帅才科学家负责制项目 国家自然科学基金 中国科学院青海省人民政府三江源国家公园联合研究专项