近日，水保学院齐实教授团队联合水利部水土保持植物开发管理中心，在砒砂岩区沙棘人工林碳汇遥感估算与精准量化领域取得进展，相关成果以“Evaluating the CASA model for estimating carbon sequestration in sea buckthorn plantations using multi-temporal remote sensing and field data”为题，发表于林学领域国际权威期刊Forestry Research。
全球气候变化背景下，提升陆地生态系统固碳能力已成为中国“双碳”战略的核心举措。砒砂岩区是中国乃至全球公认的、极具代表性的生态脆弱区，该区域地层松散、固结程度低，抗侵蚀能力极弱，长期遭受严重的土壤侵蚀和持续的生态退化。沙棘作为该区生态修复的先锋物种，其人工林的碳汇潜力尚未实现系统、精准的大尺度量化。传统地面调查受地形限制难以区域化推广，而 CASA 遥感模型在该区沙棘生态系统的应用缺乏系统性地面验证，成为制约沙棘生态工程碳汇效益核算的关键瓶颈。
针对上述问题，研究团队以晋陕蒙砒砂岩区十大孔兑流域沙棘人工林为研究对象，耦合 2013-2023 年多时相 Landsat 遥感数据、长时序气象数据与36个典型样地的系统地面实测数据，驱动 CASA 模型估算植被净初级生产力，进一步推导净生态系统生产力作为固碳密度指标，系统验证了模型在沙棘灌丛碳汇估算中的可靠性，全面解析了不同林龄、立地类型下沙棘固碳能力的时空分异规律。
研究发现，遥感反演结果与地面实测碳储量呈现极强的一致性，证实 CASA 模型可精准应用于砒砂岩区沙棘林区域化碳汇量化；沙棘林固碳能力随林龄增长显著提升，10年生林分总固碳量可达 91t CO₂ ha⁻¹，种植后第 3 年即可实现净碳汇；空间上，沟谷底部立地固碳能力显著高于坡地，阴坡表现显著优于阳坡。研究成果为干旱和半干旱地区沙棘生态系统碳汇功能评估提供了方法学参考。
水保学院博士研究生王懋源为论文第一作者，齐实教授为通讯作者，水利部水土保持植物开发管理中心高岩和水保学院硕士毕业生郭衍瑞、刘少栋、张鹏、马路霞参与了该项研究工作。
论文链接：https://maxapress.com/article/doi/10.48130/forres-0026-0013