ASD | 非洲草原上的“碳”秘密：放牧强度与土壤固碳的微妙关系

在应对气候变化的全球行动中，“土壤碳汇”这一关键词越来越频繁地出现在科学家们的研究中。

在全球气候治理日益紧迫的今天，如何提升土壤碳汇能力，成为科学界关注的热点。近日，一项发表在国际期刊《Land Degradation & Development》的最新研究，聚焦非洲萨赫勒地区，通过实地采样与建模分析，揭示了不同放牧强度对草原土壤有机碳储量的影响机制。

非洲萨赫勒地区是全球典型的半干旱草原生态系统，牧业在当地生计中占据重要地位。然而，关于放牧对土壤碳储量的具体影响，尤其是在不同强度下的机制，一直缺乏系统的实地数据。

• 采用多点样方布设，覆盖不同放牧压力区域

• 采集0–30cm深度的土壤进行碳氮分析

• 结合ASDLabSpec4地物光谱仪进行快速土壤属性预测

• 使用结构方程模型（SEM）解析变量间直接与间接作用关系

团队在塞内加尔Dahra地区设置了四个不同放牧强度等级（重度、中度、轻度与禁牧）下的观测样地，结合近地遥感、土壤样品分析与结构方程建模，得出了颇具启发性的发现：

1. 重度放牧区土壤碳储量反而最高？

是的，你没看错！研究显示，重度放牧区域的表层土壤有机碳（SOC）储量明显高于其他区域。这是因为牲畜粪便的大量积累、踩踏导致植物凋落物更快混入土壤，以及植物多样性变化带来的间接影响，共同促进了表层土壤碳的积累。

2. 放牧通过“植物多样性-碳氮比”间接调控土壤碳

研究进一步发现，放牧不仅直接影响土壤碳储量，还通过影响植物物种多样性→改变植被的碳氮比→间接调控SOC积累路径。其中，重度放牧虽然会减少植物多样性，但这反而降低了碳氮比，使得有机质分解更快、更易积碳。

3. 不放牧 ≠ 更好

相比之下，长期禁牧地块的植物多样性虽然更高，但因缺乏动物粪便输入、植物竞争加剧、凋落物难以快速分解，反而造成土壤碳储量较低。这提醒我们：并非“越少干预越好”，而是要找到生态系统的动态平衡点。

在本研究中，研究团队使用ASD LabSpec 4 地物光谱仪 对297个土壤样品进行了可见光-近红外（Vis–NIR）光谱扫描。结合实验室碳氮含量分析，通过建模对土壤有机碳含量进行了高效预测。其主要优势包括：

? 快速无损测量
? 波长范围覆盖350–2500nm，适用于碳氮等多参数估算
? 支持大规模样品的建模与验证
? 可集成进多变量统计分析，提升数据质量

这款设备为土壤碳监测、农业遥感、生态环境研究等领域提供了强有力的工具支撑。