青藏高原vs温室气体“三巨头”，这场“降温战”战况如何？

出品：科普中国

作者：张应超（生态学硕士）

监制：中国科普博览

提到青藏高原，你脑海里或许会浮现布达拉宫的鎏金屋顶，或是昆仑山脉那绵延千里的雪峰，又或许会想象藏羚羊在可可西里荒原上奔跑的矫健身姿......但很少有人知道，这片被冰川与草原覆盖的土地，早已悄悄打响了一场关乎地球命运的“降温战”——而这场战争的胜负手，竟然和“放屁”有关。

广袤的青藏高原

（图片来源：作者）

2025年5月，中国科学院青藏高原研究所生态系统功能与全球变化团队近期发表了一项研究，系统评估了近20年来青藏高原三大温室气体收支，并预估了在不同增温和畜牧业发展情景下，青藏高原温室气体还将如何收支变化，这对于打好这场“降温战”中尤为重要。

所以，青藏高原的这场“降温战”作战双方都有谁？战况如何？后续又将布置哪些作战策略呢？我们一起通过本篇文章了解一下。

作战敌方：温室气体“三巨头”

首先，我们先要认识一下这场战争的敌方——让地球越来越热的温室气体“三巨头”：二氧化碳、甲烷、氧化亚氮。其中二氧化碳是头号敌人，而甲烷虽排行老二，却在青藏高原的战场上格外“活跃”——毕竟这里有4000多万头牦牛、藏羊，还有占中国三分之一的湖泊、湿地，每一寸土地都可能成为温室气体的“兵工厂”（参考文献[2]）。

在青藏高原，畜牧业是“排放主力”。4000多万头牦牛、藏羊等牲畜的肠道发酵，贡献了青藏高原总排放量的73.8%，每年约3180万吨二氧化碳当量（即将不同温室气体的排放换算成相当于等量二氧化碳的排放量）。过度放牧更是让这个问题雪上加霜。

相对于动物们搞得“有声有色”的碳排放，自然的呼吸则安静许多：湖底微生物分解有机物产生的甲烷只在湖面小小“冒个泡”就消失不见，然而它们却占到了整个高原湖泊和湿地排放总量的67%。河流也“不甘示弱”，甲烷年排放量高达848万吨二氧化碳当量，其均值远高于全球平均水平（参考文献[3]）。

青藏高原方迎战“士兵”：植物与土壤

我们都知道，植物通过光合作用吸收二氧化碳制造有机物，是大名鼎鼎的“固碳能手”，在青藏高原也不例外——森林和草原是绝对的主力，每年贡献了1.417亿二氧化碳当量的温室气体汇，即这些高原植物每年通过吸收二氧化碳和其他温室气体，相当于帮助减少了1.417亿吨二氧化碳对气候变暖的影响。这个数值还包含了差点被“偷走”的功劳，即陆地生态系统（森林、草原等）通过光合作用固定的碳（二氧化碳），其中一部分会通过河流输出或埋藏在沉积物中（参考文献[3]），好在此次研究都将其计算在内了。

青藏高原拥有独特的生态优势：高海拔强光照、低氧气、低二氧化碳浓度，以及有广阔的草原和森林覆盖。得益于此，这里的植物异常勤奋，尤其高寒草甸上的碳三植物（指二氧化碳同化的最初产物是光合碳循环中的三碳化合物3-磷酸甘油酸的植物，占陆地植物的大部分），从弱光到强光都能进行光合作用，因而光合时间长，且无明显的光抑制现象（参考文献[1]）——净光合速率不会出现明显的“中午降低”现象，是从不摸鱼的“加班冠军”，堪称从早忙到晚的“固碳劳模”。

此外，沉默的土壤也化身“暗卫”，一直在偷偷打辅助——通过生物的氧化过程不动声色地消灭大量敌军，成为了甲烷循环的重要吸收库，开辟了碳中和的第二战场。

战场态势分析：青藏高原是“净赚”还是“净赔”？

现在我们已经了解到，在青藏高原和温室气体“三巨头”的作战中，既有不辞劳苦勇猛作战的植物大军，也有在沉默中努力的土地。同时，又有上千万的动物、奔涌不停的河流、星罗棋布的湖泊“不辞辛劳”地产生温室气体。

那么高原上的碳排放收支情况到底如何呢？我们一起看下面这张图：

2000-2019年青藏高原地表温室气体平衡情况，“+”为碳汇，“-”碳排放

（图片来源：参考文献[3]）

上图展示了过去20年青藏高原温室气体的平衡情况，在森林和草原强大碳汇（是指能够吸收并储存大气中温室气体的自然或人工系统）能力的加持下，尽管畜牧业和水体排放的甲烷抵消了约21%和13%的碳汇，但青藏高原依旧成为了一个显著的碳汇。

总体来看，近20年来，高原生态系统温室气体汇几乎中和了高原能源与工业产生的温室气体排放。这个沉默的巨人每年“吞噬”了大量的温室气体，几乎抵消了高原区域的人为排放，接近“气候中性”状态，使得高原成为目前中国唯一实现温室气体净零排放的区域。

战况预测：优势扩大还是渐处下风？

研究团队对后续的“战况”进行了预估，结论是喜忧参半。

好消息是，在气候变暖的趋势下，青藏高原依然会继续吸收温室气体，预计在中等变暖情景和最坏变暖情景下，2060年将分别吸收1.1067亿吨和1.5666亿吨二氧化碳当量。

坏消息则是，以上预测是基于理想的“牧草-牲畜”动态平衡状况，而当前的实际状况却是过度放牧。若这一趋势持续，陆地生态系统二氧化碳汇的增加，将被过度放牧导致的牲畜甲烷排放增量所抵消，整体的碳汇能力难以提升。

如果仅维持动态的牲畜与牧草平衡，牲畜排放对陆地二氧化碳汇的抵消作用，将从目前过度放牧状况下的34.2%-38.7%降至25.0%-28.6%；但若结合降低排放强度的政策，这一比例将进一步降至13.0%-14.9%。这样看来，能否进一步提高青藏高原的碳汇能力，其症结在于让牲畜少“放屁”——毕竟畜牧业排放的温室气体中，肠道发酵占比高达90%（参考文献[3]）。

不同情景下青藏高原温室气体收支的未来预估

（图片来源：参考文献[3]）

战术部署：减少敌方数量，增加我方势力

一方面，努力维持“牧草-牲畜”平衡，给牦牛“断屁”出奇招。如果能合理平衡牧草与牲畜数量，实现可持续放牧，并结合减排措施，如优化饲料、改善养殖方式等，可让青藏高原的碳汇能力提升1.5倍以上。

至于如何减少牦牛“放屁”，科学家已经准备好方案了——给饲料加“料”。在青储饲料中加入海带Laminaria japonica（那个差点成为“素食主义者噩梦”的海带）、紫菜Porphyra tenera等大型养殖海藻及海藻酶解液，能重塑反刍动物瘤胃微生物群落结构，进而减少甲烷的生成（参考文献[4]）。此外，一些甲烷抑制剂不仅能降低奶牛养殖过程中温室气体排放，还能提高动物的能量利用效率，可谓是一举两得（参考文献[5]）。

另一方面，共同参与、全民皆兵，你我都是高原的“援军”。

这场发生在世界屋脊的“屁事大战”，其实和每个人都有关。青藏高原赢了，地球就能多一个“降温利器”；输了，全球变暖的脚步可能更快。我们能做的，或许是少开一天车，少用一个塑料袋，践行低碳生活——毕竟，守护高原的“吸碳军团”，就是守护人类共同的未来。

参考文献：

[1]刘志民，刘新民. 青藏高原几个主要环境因子对植物的生理效应[J]. 中国沙漠, 2000(03): 78-82.

[2]ZHAN N, LIU W, YE T, et al. High-resolution livestock seasonal distribution data on the Qinghai-Tibet Plateau in 2020[J/OL]. SCIENTIFIC DATA, 2023, 10(1): 142. DOI:10.1038/s41597-023-02050-0.

[3]WANG T, JI X, WEI J, et al. The Tibetan Plateau acts as a net greenhouse gas sink[J/OL]. Science Bulletin, 2025, 70(13): 2147-2156. DOI:10.1016/j.scib.2025.05.001.

[4]LIU Q, LEI S, ZHAO M, et al.. Potential to reduce methane production of using cultivated seaweeds supplementation to reshape the community structure of rumen microorganisms[J/OL]. Environmental Research, 2024, 259: 119458. DOI:10.1016/j.envres.2024.119458.

[5]LIU Y, LI X, DIAO Q, et al. In silico and in vitro studies revealed that rosmarinic acid inhibited methanogenesis via regulating composition and function of rumen microbiota[J/OL]. Journal of Dairy Science, 2024, 107(10): 7904-7917. DOI:10.3168/jds.2024-24970.