近日，我院陳浮教授團隊在礦山生态恢複、固碳增彙及可持續提升策略研究方向取得重要進展，研究成果以“Priority actions needed to improve carbon sequestration potential for mining ecological restoration in China”為題發表在國際著名期刊《Engineering》，該刊為中國工程院院刊，聚焦工程領域前沿重大科技問題，具有重要的國際影響力。
該研究分析了中國采礦損毀土地和治理狀況，采礦累計損毀土地361.05萬hm2，但累計治理土地僅93.08萬hm2。與全球主要國家礦山土地複墾率（50%-70%）相比，中國礦山土地複墾率（30%）明顯偏低（圖1）。
圖1 中國礦山空間分布(a)和采礦損毀與治理概況(b)
該研究耦合氣候-土壤-植被-微生物互作過程，闡述了植被光合作用/光合碳分配、植物根系分泌物和植物死亡殘體輸入、團聚體保護、黏土礦物結合和微生物代謝及碳轉化等礦區生态修複碳彙形成的複雜機制（圖2）。為應對全球氣候變化和碳中和願景下礦山生态修複決策和固碳增彙最大化提供理論依據。
圖2 礦山生态修複碳彙的穩定性機制
該研究以全生命周期和适應性管理為切入點，指明支撐未來退化礦區生态碳彙持續提升的方向和關鍵技術：①準确估算礦區修複生态碳彙。精準量化不同時空尺度礦區碳平衡的變化，确定優先修複或實施修複項目的位置，并實現精準預測與監測；②扭轉非生物過程的影響。将酸沉降、氣候變化等非生物過程引起的礦區碳失衡降至最低，了解非生物過程對礦區碳循環的相對貢獻；③開發多功效的“綠色”技術。協調土壤重構、生物質碳材料、分層植被覆蓋和碳基因定向篩選等技術，在短時間内最大化礦區修複的固碳效應，實現高碳彙的礦山近自然演替；④完善适應性管理策略。依據礦山恢複程度的衡量與緊急方案的應對，建立綜合和整體的适應性管理框架和行動指南，促使礦區生态系統恢複達到穩定的自我維持、自我複原的狀态。
圖3 退化礦區土壤碳彙可持續提升策略
該研究得到了國家自然科學基金面上項目（項目編号：52374170，51974313）和國家重點研發計劃項目（項目編号：2022YFF1303300）的資助，河海大學為第一單位，陳浮教授為第一作者，通訊作者為中國礦業大學（北京）彭蘇萍院士和西安科技大學畢銀麗教授。
相關論文信息：
Fu Chen, Yanfeng Zhu, Yinli Bi*, Yongjun Yang, Jing Ma, Suping Peng**. High-Priority Actions to Improve Carbon Sequestration Potential for Mining Ecological Restoration in China. Engineering, 2024. https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.09.012.
Yanfeng Zhu, Liping Wang, Jing Ma, Ziyi Hua, Yongjun Yang, Fu Chen*. Assessment of carbon sequestration potential of mining areas under ecological restoration in China. Science of the total environment, 2024, 171179.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171179.
陳浮*, 朱燕峰, 駱占斌, 等. 黃土高原露天煤礦複墾土壤-植被系統恢複力及協同/權衡關系. 煤炭學報, 1-13 [2024-09-13]. https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0326.
陳浮*, 朱燕峰, 馬靜, 等. 黃土高原礦區生态修複固碳機制與增彙潛力及調控. 煤炭科學技術, 2023, 51（1）：503−514（入選2024年中國精品科技期刊頂類學術論文F5000）.
