青藏高原平均海拔超过4000米，是全球气候变化最敏感的区域之一。高寒草地是青藏高原最主要的陆地生态系统类型，在区域和全球碳循环中具有重要作用。然而，受复杂地形、强烈气候梯度和草地类型差异等的影响，青藏高原高寒草地碳源汇格局具有显著空间异质性。与此同时，通量观测站点数量有限且分布不均，尤其是西部高寒草原区长期缺乏观测约束，导致不同模型和数据产品在估算结果上存在较大差异，限制了对高原草地碳汇强度及其驱动机制的准确认识。
针对这一问题，中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队马耀明研究员等整合了青藏高原38个高寒草地涡度相关通量观测站点数据，并结合卫星遥感指标和第三极地区高分辨率气象驱动数据，利用机器学习方法构建了1982—2023年青藏高原高寒草地1/30°月尺度净生态系统碳交换（NEE）数据集。该研究显著扩展了通量观测站点覆盖范围，特别加强了西部高寒草原区的观测约束，为区域草地碳源汇评估提供了更加可靠的数据基础。
研究结果表明，过去四十年来青藏高原高寒草地碳汇能力显著增强。区域年平均NEE由1982年的-16.7gCm⁻²yr⁻¹降低至2023年的-50.1gCm⁻²yr⁻¹，表明高寒草地整体碳吸收能力持续提升。从空间格局看，高原东部湿润高寒草甸表现为较强碳汇，多年平均NEE多低于-150gCm⁻²yr⁻¹；而西部干旱高寒草原碳吸收能力较弱，部分区域表现为弱碳源，NEE 多在0—60gCm⁻²yr⁻¹之间。季节尺度分析显示，夏季是青藏高原高寒草地碳吸收的关键时期，也是决定年际碳汇变化的主要季节；春季、秋季和冬季总体上以净碳释放为主。敏感性实验进一步表明，增温增湿总体上促进高寒草地碳吸收，而干旱会削弱草地碳汇能力，且这种影响在较干旱的高寒草原区尤为明显。
研究结果为评估青藏高原草地碳收支提供了新的观测约束和数据支撑，也为认识高寒生态系统对未来气候变化的响应及其碳—气候反馈提供了重要科学依据。由于本研究区域NEE估算尚未纳入放牧、火烧、水体横向输送等各种扰动影响，所得结果可能高估了高寒草地的实际碳汇强度。未来研究需加强观测薄弱区的通量数据积累，并将各种扰动项和关键过程纳入区域碳循环评估，以提高区域碳源汇估算的准确性。
该研究成果近日以“Strengthening carbon sinks in Tibetan Plateau alpine grasslands over the past four decades”为题发表在国际知名杂志《Agricultural and Forest Meteorology》上。我所已毕业博士王玉阳（现就职于中国农业大学草业科学与技术学院）为第一作者，我所马耀明研究员和中国农业大学刘克思教授为共同通讯作者，我所马伟强研究员、谢志鹏副研究员和美国新罕布什尔大学肖劲锋教授等为共同作者。该研究获得了国家重点研发计划青年科学家项目（2024YFF1309000）等资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2026.111295.
数据链接：https://doi.org/10.11888/Terre.tpdc.302951.
图1 青藏高原高寒草地通量观测站点的空间分布
图2 1982—2023 年青藏高原高寒草地年NEE 的空间分布格局及其时间变化特征。（A）多年平均净生态系统 CO₂ 交换量（NEE）；（B）年 NEE 的变化趋势；（C）年 NEE 的标准差；（D—F）区域年平均 NEE 的年际变化，D、E、F分别代表青藏高原高寒草地、高寒草甸和高寒草原
