最近，全球变暖对地球造成的损害日益严重，缓解这一问题一直是重点。碳封存项目在减少大气中二氧化碳浓度方面发挥着重要作用，将其吸收并储存在固体或液体形式中。这有助于减少地球吸收太阳辐射的量，从而降低地球温度。
一个这样的碳封存项目针对热带稀树草原，通过植树将大气中的二氧化碳储存在树木和土壤中的有机碳中。尽管地上的碳储存是有效的，但土壤中的地下碳储存尚不清楚。
评估该项目的成功仍然具有挑战性，因为草也会产生土壤有机碳。一项发表在《自然地球科学》上的新研究旨在区分这两者，以确定造林碳封存项目的效率和规模。
美国犹他州立大学助理教授周勇博士及其团队在南非克鲁格国家公园和全球热带稀树草原进行了调查。
研究人员发现，在一米深的土壤中，草贡献了一半以上的有机碳，而在树下的土壤中情况依然如此。随着树木覆盖的增加，土壤有机碳也会有所增加，最多增加6%，这表明造林在固碳方面可能不如最初期望的有效，尤其是与草相比。
然而，在干旱和半干旱的热带稀树草原（年降雨量少于700毫米）中，树木可能对草的生产力产生某种共生效应，影响系统的总碳储量。相反，在湿润的稀树草原（年降雨量超过700毫米）中，树木覆盖对草的生产力产生负面影响，导致土壤总有机碳减少。
另一个影响地下碳储量的因素是土壤类型；富含粘土的土壤比砂质土壤具有更高的碳储存能力。然而，砂质土壤更有利于排水，促进茂密的树木生长，有助于地上生物量的碳储存。
研究人员分析了不同光合作用途径产生的碳储存类型（基于碳同位素，C4途径适用于草，C3途径适用于树木），以确定土壤中碳的主要来源。结合来自全球热带和亚热带稀树草原的148个土壤剖面，他们总结了草在不同降雨量和树木覆盖梯度下的贡献。
在整个克鲁格国家公园，他们采集了98个土壤样本，分析显示76%的土壤有机碳来自草，而在所有热带地区，这一比例为57%，仍有51%直接来自树下的草。在克鲁格国家公园，研究人员发现土壤有机碳与草生物量之间存在明显的正相关关系，但与沙子含量增加存在负相关关系。
相比之下，草类比树木更适合从富含粘土的土壤中获取水分和养分（后者仅占公园碳排放的24%）。全球范围内，南美稀树草原的土壤有机碳含量最低，这被归因于营养缺乏抑制了草的生长。此外，南美洲的高降雨量可能促进茂密的树冠生长，地面阴影阻碍了草的生长，从而影响碳的储存。相反，树木生物量中的碳储存占主导地位。
尽管如此，研究小组计算出，每公顷的草地生态系统中植树造林可以增加5.74毫克的土壤有机碳。这在1米土壤剖面的上30厘米处最为显著。
考虑到这些有机碳主要集中在地表，可能在森林大火期间释放到大气中，因为这些火灾会烧毁地面，而且每年夏季这种火灾越来越频繁。
因此，建议依赖草地作为稀树草原碳封存的主要推动力，并重新评估造林项目的附加收益。尽管这些项目确实对提高草的生产力有一定积极影响，但可能不足以抵消其在水资源管理和生物多样性方面的成本。
需要进一步确定不同草类对土壤碳固定、粘土含量和矿物质、树木生物量年龄以及该地区食草动物放牧的影响。
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