秦岭，作为我国重要的生态安全屏障，其庞大身躯内储存的有机碳，一直是科学界亟待解开的谜题。基于大量可靠样点进行植被－土壤碳储量的精确估算，对于评估区域生态功能、应对气候变化具有基础性意义。如今，这一谜题迎来了科学答案。

田霄鸿教授与团队成员观察土壤样本

2022年起，资源环境学院田霄鸿教授牵头，整合本校资环、农学、林学三大学院的研究力量，联合西北大学、陕西省植物园等机构，组建起一支近50人的多学科攻关团队。历时4年，团队首次对秦岭北麓西安段森林生态系统碳库完成全面“体检”，精准摸清区域“碳家底”，研发出专属碳汇管理“智慧大脑”，并深入探索不同功能区森林的固碳增汇抚育技术，筛选出林下经济与碳汇功能协同提升的优良模式。在此基础上，团队选取“陕西秦岭北麓主体山水林田湖草沙一体化保护和修复工程”中的13个生态修复项目，首次建立起区域固碳增汇效益评估方法体系，为国家“双碳”目标落地提供了坚实的科技支撑。

踏遍青山，解开秦岭“碳密码”

“遥感技术能让我们掌握植被地表的‘绿色面积’，但对深埋地下的土壤碳库，却力有不逮。”田霄鸿教授解释道。一个完整的森林碳库包含地上植被、地下根系、凋落物及死木，而最核心、最稳定的部分，是储存周期极长的土壤有机碳。因此，对土壤碳库的直接精确丈量，成为评估长期固碳潜力的关键。

为获取最真实的第一手数据，科研团队将论文写在秦岭的深山沟壑中。研究区域覆盖周至、鄠邑、长安、蓝田、临潼等区县，核心山地面积约5904平方公里。面对地形险峻等挑战，团队整合资源环境、农学、林学等多学科优势，累计布设700个核心野外样点，完成1304块标准化林地样方调查，并分层采集了1.4万个土壤样品，构建起高密度的地面真值数据网络。

针对部分无法实地抵达的采样盲区，团队创新运用“同源区域替代法”，结合历史植被资料进行交叉验证，有效确保了全域数据的空间完整性与科学性。最终，一座记录着秦岭北麓全域精细碳库信息的基础数据库就此建成。

“家底”揭晓：土壤碳库是绝对主体

研究结果显示，秦岭北麓西安段生态系统总碳储量约为7623万吨。这个数字背后，揭示了一个清晰的碳库结构：土壤碳储量约为5001万吨，占总量的65.6％，扮演着固碳“压舱石”的角色。植被碳储量约为2622万吨，占34.4％，其中乔木层贡献超过92％，是植被固碳的绝对主力。

这组数据有力证实，秦岭深厚的黄土层为土壤固碳创造了得天独厚的条件。保护原生植被与林下土壤，就是守住了区域最大的碳汇资源。

从空间格局看，区域碳密度整体呈现“从西南向东北减小”的趋势。森林生态系统是固碳主力，其总碳储量高达5919.7万吨，占全域总量的77.66％。不同植被的固碳能力差异显著，锐齿栎林、栓皮栎林和红桦林是碳储量最高的“大户”。在土壤垂直剖面上，0—10厘米的表层土壤最为关键，其有机碳储量达1456万吨，占整个区域土壤碳储量的三成以上，是碳循环最活跃、也最需要保护的地带。

探索绿水青山的“价值实现”路径

摸清家底只是起点，让数据赋能管理才是核心。团队研发的“秦岭北麓生态系统碳汇管理决策支撑系统”，如同一个汇聚全域碳库、植被与立地信息的“智慧大脑”。它不仅能直观展示碳汇分布，还能模拟不同气候情景下，碳汇未来的演变趋势，为前瞻性决策提供科学沙盘。

针对该区域1500米以下林分结构单一、纯林占比高等问题，团队筛选了13个代表性生态修复工程进行长期跟踪，并依托成熟的植被生长模型，首次推演出未来50至80年的生态演变趋势，建立了区域首套工程固碳增汇效益评价体系。“我们无法穿越到未来获取数据，但可以借助可靠的模型进行科学预演。”田霄鸿教授说，这套评估体系在区域内尚属首创。

如何将生态优势转化为发展动能？团队在林缘建设控制带这一生态保护与生产活动的交汇区，开创性地将林下经济模式划分为“高碳低经型”“高经低碳型”与“经济碳汇双优型”三类，并开出差异化的优化“处方”。

研究发现，“林苗模式”年净固碳量最高，生态效益显著，而“林药模式”则具有更高的经济效益。基于此，团队提出了“结构—技术—制度”协同优化路径，建议通过混交固氮作物、推行碳标签认证等方式，实现生态效益与经济效益的双赢。

据了解，团队将持续开展点位动态监测，积累长时序碳循环数据，迭代退化林抚育与低碳林下种植等技术，并积极配合地方推进碳汇认证与生态效益核算。他们的目标，是让秦岭北麓持续释放生态、经济、社会的多重效益，为全国的山水林田湖草沙一体化生态修复，打造一个可复制、可推广的科技样板。