退役农田为碳储存带来希望

燃烧化石燃料增加了大气中的二氧化碳含量,导致全球气候发生巨大变化,包括中西部地区的极端气温和天气事件。同时,人类活动增加了草原和森林中氮、磷等营养物质的含量。这些是肥料中的元素,可以使草坪更绿、农田更肥沃。

来源:英国物理学家网首页
雪松溪生态系统科学保护区的一项实验测试了废弃农田储存碳的长期能力。图片来源:梁茂伟,生物科学学院

燃烧化石燃料增加了大气中的二氧化碳含量,导致全球气候发生巨大变化,包括中西部地区的极端气温和天气事件。同时,人类活动增加了草原和森林中氮、磷等营养物质的含量。这些是肥料中的元素,可以使草坪更绿、农田更肥沃。

营养物质过多会导致水质下降、入侵物种的扩散和本地物种的丧失。然而,它也可以帮助植物从大气中捕获二氧化碳并将其储存在土壤中。这给环境管理带来了一个悖论:减少养分污染是否会导致土壤释放二氧化碳,从而加剧气候变化?

环境管理

生物科学学院在《自然地球科学》上发表的新研究利用明尼苏达大学雪松溪生态系统科学保护区持续 40 年的实验来研究营养物质对废弃农田碳储存的影响。

已发布 自然地球科学

埃里克·西布卢姆 (Eric Seabloom)、伊丽莎白·博勒 (Elizabeth Borer) 和莎拉·霍比 (Sarah Hobbie) 教授及其合著者想要确定氮(以及与农田相关的其他营养物质)如何影响碳封存,以及减少营养物质输入是否会引发二氧化碳释放回大气中。

碳封存

团队发现:

  • 精耕细作后,养分添加增加了土壤碳储存量。
  • 在停止施肥和耕作后,这些土壤碳的增加持续了至少三十年。
  • 尽管植物生物量迅速恢复到施肥前的水平,并且植物群落组成从施肥的影响中恢复,但土壤碳仍出现了持久的增加。
  • 人类影响