碳循环、氮循环都是地球⽣物圈的重要组成。过去⻘藏⾼原的相关研究普遍显示，⻘藏⾼原正在成为⼀个更绿、更湿、更符合⼈类期望的样⼦。那么这⾥的碳循环和氮循环会发⽣什么变化？
在中国科学院成都⽣物研究所，⾼寒草地与湿地⽣态项⽬组陈槐研究员及其团队已在这⽚秘境上下求索了⼗余年。尽管过去对⻘藏⾼原碳氮循环动态变化已有众多研究，但对⻘藏⾼原各⽣态系统的碳氮循环过程及其关键性因⼦尚未进⾏系统梳理，制约了区域尺度⽣态功能维持策略和适应性管理。
因此，陈槐研究员应邀在Nature Reviews | Earth & Environment发表综述⽂章，在其2013年发表在Global Change Biology上关于⽓候变化和⼈类活动对⻘藏⾼原⽣物地球化学循环影响的研究基础上，与其合作者综述了近⼆⼗年⻘藏⾼原碳氮循环模型与实验研究的两百余篇相关论⽂和⼤量样点通量监测数据，总结了⻘藏⾼原上的碳氮循环变化及驱动机制，指出草地可持续管理、⽣态⼯程和绿⾊技术发展将抑制⻘藏⾼原温室⽓体排放，有助于维持⻘藏⾼原的碳汇功能。
⻘藏⾼原上的碳库和氮库仍在沉睡。碳循环指的是碳元素在四个⽣态圈中，相互交换和迁移的过程，碳从其他⽣态圈进⼊⼟壤圈的过程相对⽽⾔都较为缓慢，但将碳从⼟壤圈中⼤量释放出来则是我们⼈类活动中不可避免的⼀部分。事实上，往⼤⽓圈⾥排放⼆氧化碳或其他含碳⽓体的⾏为，就对应着碳排放。
在没有⼈类⼲扰的时候，地球植被通过光合作⽤吸收的⼆氧化碳和⽣物排出的⼆氧化碳基本上达到了平衡，⻘藏⾼原作为⼲冷荒寂的第三极，是世界上⼈类⼲扰最少的区域之⼀，然⽽⼯业化⾰命以后的⼤⽓中⼆氧化碳浓度的上升速率是⾮常快的，全球变暖对这个孤寂⽽敏感的区域也展开了攻势。
全球⽬前的增温速度为每⼗年0.2℃，⽽⻘藏⾼原的增温速度翻了⼀倍，⻘藏⾼原同样在增⻓还有⼈⼝和畜牧量，这些都给这个脆弱系统带来了压⼒。幸运的是，千百万年来以地形和⽓候优势⽽在这⽚区域封存了的巨⼤碳库和氮库在冰川和冻⼟的保护下仍在沉睡。
研究结果显示，⻘藏⾼原⼟壤表层1⽶的碳储量⾼于480亿吨，占了我国碳储量的⼀半以上，表层3⽶的碳储量更是⾼达736亿吨，⽐地球上所有的植物的碳量还要多。并且在全球变化的情况下，这些库存显然还处于稳定状态。
研究还发现，由于⽓候变化和恢复⼯程，⻘藏⾼原的⽣态系统净⽣产⼒正在不断增加，直接表现为我们可以通过遥感卫星看到⻘藏⾼原正在变绿。⻘藏⾼原植被⽣产⼒的增加超过了碳的损失，包括⼆氧化碳和甲烷的排放，⻘藏⾼原⾃然⽣态系统每年碳净吸收约为44百万吨，相当于吸收了我国两千多万⼈的碳排放，这对于助⼒我国实现碳中和⽬标算是得天独厚的条件。
这么看来好像⻘藏⾼原的情况还⽐较乐观，然⽽并⾮如此。湿地和⽔体，特别是研究团队⻓期观察监测的泥炭地，是⻘藏⾼原排放的主要来源，占了整个⾼原甲烷排放的90%以上。虽然草地吸收甲烷能⼒的提升部分抵消了这部分甲烷排放的增加，然⽽数据分析结果表明⻘藏⾼原是⼀个每年约有0.96百万吨的甲烷排放源，⽽等量甲烷的温室效应是⼆氧化碳的⼆⼗倍以上，因此对影响⻘藏⾼原碳氮循环主要因⼦的研究刻不容缓。
⻘藏⾼原⽣物地球化学循环中的四个重要限制为：植物⽣⻓的温度限制、⽣态系统的氮限制、⼟壤微⽣物的碳限制和⼲旱半⼲旱⽣态系统的⼟壤⽔分限制。
⽓候变暖缓解了⾼原植物⽣⻓中受到限制的两个限制—温度和氮，促进了植物⽣⻓；冰川和冻⼟融化不仅导致受永久冻⼟层影响的⽣态系统中植物⽣产⼒和⼟壤呼吸增加，⽽且还导致受解冻影响的⽔域中的沉积物和⽓体排放增加；另外随着与升温相伴⽽来的年际间降⽔量变异性的增加，⼟壤湿度也发⽣了改变，并进⼀步调节了变暖带来的⼀系列效应。
持续放牧采⻝了草场的植被，使⼟壤呼吸增加，但也因此植物将更多的⽣物量留给了地下部分，并且输⼊了富含氮的粪便，尽管这种效应会被⽓候变暖部分抵消，这仍有助于维持⼟壤碳氮储量。此外，实现科学放牧有助于解决冻⼟融化背景下过度放牧带来的⼟壤侵蚀、有机碳矿化和植物碳输⼊减少。在未来⽓候变化下，⼈类活动强度变化将进⼀步影响草原上的循环。
⾯对未来趋势发展中冻⼟和草地退化后的碳储量存在被调动⻛险的情况下，我们仍期望⻘藏⾼原实现碳汇功能的可持续发展。
为了应对全球变化进⼀步影响下的⻘藏⾼原⽣物地球化学循环，⻘藏⾼原的守护者们必须⾏动起来。《全国重要⽣态系统保护和修复重⼤⼯程总体规划（2021—2035年）》中“⻘藏⾼原⽣态屏障区⽣态保护和修复重⼤⼯程”是该规划的九个重⼤⼯程之⼀，⻘藏⾼原将采取更为积极合理的恢复和碳减排措施，包括合理的草地管理、⽣态⼯程和绿⾊技术发展，这些措施将抑制⻘藏⾼原温室⽓体排放，有助于它实现可持续发展的碳汇功能。
在未来⽀持⻘藏⾼原⽣态系统中科学和可持续性的管理和⽣态补偿政策制订，将需要完善对整个⾼原各⽣态系统的碳、氮、磷储量开展详细普查和估算，构架通量监测和原位模拟实验研究⽹络。另外，开展对⻘藏⾼原⽣态系统磷循环及其机理研究和建⽴基于过程的涵盖⼈类活动情景的多尺度⽣态系统模型也将有助于进⼀步摸清⻘藏⾼原⽣物地球化学循环过程。