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他们研发黄土高原专属碳汇模型,让3.6万吨减排量变现111.6万元


速读:作为世界上水土流失最严重的区域,黄土高原的生态修复一直是我国生态保护的重点。 为破解这一痛点,团队重点在黄土高原典型流域展开研究。
作者:李媛 来源:中国科学报 发布时间:2026/3/31 20:30:3

他们研发黄土高原专属碳汇模型,让3.6万吨减排量变现111.6万元

作为世界上水土流失最严重的区域,黄土高原的生态修复一直是我国生态保护的重点。自上世纪90年代退耕还林等生态修复工程启动以来,黄河泥沙量实现锐减,从年均16亿吨降至1.86亿吨,水土保持工作取得显著成效。但与此同时,黄土高原区域发展仍面临两大核心瓶颈:一是水土流失治理与社会经济发展的协同难题,二是如何将水土保持的生态成效有效转化为乡村振兴的内生动力。

针对这两大挑战,西安科技大学地质与环境学院教授张祎团队长期深耕黄河流域生态保护与高质量发展研究,通过系统性攻关取得突破性进展,构建起可复制、可推广的生态保护、乡村振兴与低碳发展协同推进方案。

研发淤地坝碳汇精准核算模型

“我们的研究始终围绕水沙过程与侵蚀机理展开,形成了‘厘清流失量—解决储存量—实现价值量’的完整研究链条。”张祎介绍,团队首先明确水土流失与水沙运动规律,厘清泥沙“走多少”;再通过科学的水土保持措施,解决泥沙“存多少”的问题;最终通过碳汇核算与交易机制,实现生态价值“值多少”的转化,完成从基础研究到治理实践、再到价值兑现的闭环。

传统淤地坝碳量核算采用“等厚等碳”假设,未考虑泥沙能量、淤积量的差异,核算结果失真、精度低问题。为破解这一痛点,团队重点在黄土高原典型流域展开研究。“黄河流域90%的泥沙来自多沙粗沙区,该区域是水土保持工程治理的核心重点。”张祎介绍,团队在挖掘黄土高原六七十座淤地坝后发现,坝前、坝中、坝后泥沙淤积存在“翘尾巴”现象,根源是泥沙淤积过程和能量衰减过程存在差异。

基于这一发现,团队彻底摒弃传统“等厚等碳”假设,以能量动力关系为核心,结合泥沙运动规律与有机碳分布特征构建核算模型。“能量大小决定泥沙量,泥沙量影响传输距离,而传输距离又直接决定有机碳的分布格局,通过这一逻辑,我们有望实现碳量的精准推演。”张祎进一步解释。

针对黄土高原植被无人工抚育、树木形态不规则、胸径难以测量的问题,团队创新采用离地20公分的基径替代胸径,有效提升了碳汇核算的预测精度。同时,团队建立起从样方尺度到流域尺度的转换模型,结合精细化测量手段,区分不同树龄、树种的地上地下生物量,精准测定根茎叶干枝花果各部位的含碳量,避免了将南方树种含碳量标准直接套用于北方的误区。

主题:团队|黄土高原