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草原是如何改变气候的

来源：花匠小妙招时间：2024-10-08 03:45

世界各地都对草原进行管理，以支持畜牧业生产，而保留天然或半天然的草原提供了重要的服务，为人类和地球的福祉做出贡献。然而，人类活动正在使草原成为温室气体排放的来源，而不是碳汇。一项新研究报告了近几个世纪以来，人类使用的草原如何改变了我们的气候。

草原是地球上分布最广的陆地生物群落，对动物饲料、生物多样性和生态系统服务具有重要作用。它们吸收并释放二氧化碳(CO2)，从放牧牲畜中释放甲烷(CH4)，从土壤中释放一氧化二氮(N2O)，特别是当引入粪肥或无机肥料时。然而，关于这三种温室气体的通量是如何从世界范围内的管理和自然草原在过去对气候变化的贡献，或者管理的牧场与自然或非常稀疏的草地的作用，我们知之甚少。

为了解决这一知识缺口，一个国际研究团队量化了1750年至2012年间自然和管理草原的碳储量和温室气体通量的变化。这项研究的综合估计全球草原对过去气候变化的贡献说明提供的重要的气候冷却服务稀疏放牧地区,和日益增长的贡献从迅速变暖增加牲畜数量和集约化经营,与更多的甲烷和一氧化二氮排放在决定当代净草原生态区的气候效应。

“我们建立并应用了一个新的空间明确的全球草地模型，该模型包括土壤有机质和植物生产力变化的机制，这些变化是由畜牧业历史变化和每个地区野生食草动物减少所驱动的。该模型是最早模拟土地利用变化和牲畜超载导致的退化的区域细节的模型之一，”该研究的负责人、IIASA的常金峰解释说，他目前在中国浙江大学工作。“我们还研究了火灾和水土流失造成的土壤碳损失;动物甲烷排放;动物粪便、粪肥和矿物肥料的N2O排放;以及大气中的氮沉降。”

研究表明，自1750年以来，草原甲烷和一氧化二氮的排放增加了2.5倍，这是由于牲畜排放的增加抵消了野生食草动物数量减少所造成的排放减少。据估计，全世界草原的净碳汇效应——换句话说，草原吸收更多碳并将其堆积在土壤中的能力——在上个世纪已经增强，但主要是在放牧稀疏的天然草地上。相反，在过去的十年里，人类密集管理的草原已经成为温室气体排放的一个净来源——事实上，它的温室气体排放水平与全球农田相似，而农田是温室气体的一大来源。

“我们的结果表明，影响草原的不同人类活动已经改变了温室气体清除和排放的平衡，在集约开发的牧场更趋向于变暖，而在自然和半自然系统更趋向于变冷。巧合的是，直到最近，这两种类型的草原几乎一直在相互抵消，”来自IIASA的合著者Thomas Gasser说。“然而,我们看到的最近的趋势对牧场和更高的牲畜数量的扩张导致我们预计,全球草原气候变暖将加速如果更好的政策不到位,有利于土壤碳增加,停止砍伐森林,牧场,和发展气候智能型牲畜productionsystems。”

根据作者,冷却稀疏擦伤了提供的服务或野生草原说清楚,国家不仅要评估他们的温室气体预算管理牧场(如当前国家温室气体报告规则规定的联合国气候变化框架公约》),但也稀疏的水槽和来源放牧牧场、草原,苔原和野生草原。各国完整的温室气体报告有助于评估实现《巴黎协定》目标的进展情况，并更好地将各国温室气体预算与大气中观测到的排放增长率联系起来。

“在低气候变暖目标的背景下，草原的缓解或扩大作用将取决于几个方面。这包括未来草饲牲畜数量的变化;草地土壤累积碳的稳定性研究以及碳储量是否会随着时间的推移进一步增加，还是会像长期实验中观察到的那样饱和。”