2024年3月15日，“人类活动与生存环境安全”任务“生物地球化学循环与环境健康”专题研究团队在国际著名学术期刊《自然气候变化》（Nature Climate Change）上发表了关于放牧活动对全球土壤碳储量影响的最新成果。中国科学院青藏高原研究所博士生任帅为第一作者，任帅、美国麻省理工学院César Terrer副教授和中国科学院青藏高原研究所刘丹副研究员为论文共同通讯作者。

研究团队构建了覆盖37个国家和地区包含1473对放牧—未放牧样地土壤碳储量数据的全球放牧实验土壤碳数据库，并据此评估了放牧对全球土壤碳储量的影响。结果显示，全球放牧导致土壤碳库的变化表现出较大的异质性。土壤碳损失严重的地区集中在放牧强度较高的亚洲南部、非洲中部、北美东部等地区；其他放牧压力较小的地区土壤碳损失也相对较少；甚至在西伯利亚南部等地区，轻度放牧提高了土壤碳储量。除了放牧强度这一主导因素以外，放牧对土壤碳库的影响还受到气候的调控：同等放牧强度下，热带干旱地区相较于高纬度寒冷地区，放牧活动对土壤碳的影响更为显著。目前政府间气候变化专门委员会第六次评估报告（IPCC AR6）中采用全球恒定的碳库变化因子来评估放牧对土壤碳库的影响，由于忽略了放牧对土壤碳影响的空间异质性，该方法会严重低估全球放牧导致的土壤碳损失，其估计结果不足数据驱动评估结果的三分之一。

通过综合考虑气候、植被和土壤等因素，本研究绘制了全球最优放牧强度和放牧强度阈值空间分布图。最优放牧强度表示使碳储量达到最大值的放牧强度，而放牧阈值表示当放牧强度超过这一阈值，土壤碳储量开始急剧下降。研究表明，目前全球约有20%放牧地的放牧强度已超过其放牧阈值，这导致生态系统退化并造成严重的土壤碳损失。若在全球实施放牧优化管理，在最优情景下放牧地的理论最大累计固碳潜力约为630亿吨碳（图1）。在我国青藏高原和内蒙古地区的放牧强度均未到达其最优水平，优化放牧管理的理论累计固碳潜力约为8~21亿吨碳。

本研究评估了全球优化放牧管理的固碳潜力，修正了IPCC报告关于放牧固碳潜力的评估结果。研究表明优化放牧管理具有较大的气候减缓潜力，为相关政策制定提供了科学支撑。

图1 最优放牧强度情景下全球放牧地的固碳潜力。a-b，全球最优放牧强度的空间分布；c-d，最优情景下放牧地的固碳潜力大小；e，当前放牧强度与最优放牧强度之间的差异；f，全球需要增加或降低放牧强度以达到最优放牧强度的放牧地面积。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41558-024-01957-9