中科院新疆生地所在旱区土地开垦对土壤有机碳影响研究中获进展
作者： 发布日期：2022-11-09 浏览：
为保障日益增长人口的粮食安全，不断扩张的农业活动对全球土壤有机碳储量产生了深远影响。然而，自然生态系统开垦为耕地对土壤有机碳的影响仍然存在较大的不确定性，特别是占全球陆地总面积45.36%的旱区。这不利于提高对区域和国家碳动态的认知，也削弱了积极的农业措施应对气候变化的可靠性。因此，提高土地开垦对区域土壤有机碳储量的认知具有重要意义。
针对上述问题，中国科学院新疆生态与地理研究所土地变化与生态模拟团队，基于混合效应模型系统研究了旱区自然生态系统开垦为农田对土壤有机碳储量的影响及其驱动机制。
研究结果表明：在土地开垦和农田管理的共同驱动下，土壤有机碳储量发生了显著变化（P<0.05）。土壤有机碳较低的荒漠和灌丛开垦为耕地后土壤有机碳储量分别增了278.86%（95% CI, 196.43%–361.29%）和45.38%（26.53%–62.23%），而林地和草地开垦为耕地后有机碳储量降低了24.11%（18.38%– 29.85%）和10.70%（1.80%–19.59%）。对于土壤有机碳储量较低的草地，开垦后长期施肥促使土壤有机碳储量增加。同时，构建了土壤有机碳储量随耕种年限变化的响应曲线，以期为准确评估土地开垦对区域碳储量的影响提供依据。研究结果有利于降低旱区碳动态估算的不确定性和提高有机碳封存策略的科学性。
研究结果以“Effects of land clearing for agriculture on soil organic carbon stocks in drylands: A meta-analysis”为题发表在Global Change Biology。论文第一作者为新疆生地所博士生王渊刚，通讯作者为新疆生地所罗格平研究员、南京信息工程大学李超凡副教授。该研究得到了国家自然科学基金项目和新疆自然科学基金重点项目资助。
文章链接：https://doi.org/10.1111/gcb.16481
图1. 自然生态系统开垦为农田对土壤有机碳储量的影响（95%置信区间）
图 2. 自然生态系统开垦后初始土壤有机碳储量（a）、施肥（b）、种植多年生作物（c）、灌溉（d）和耕作年限（e）对表层、亚表层土壤有机碳储量变化的影响（95%置信区间）
图3. 林地（a）、草地（b）、荒漠（c）和灌丛（d）开垦后土壤有机碳储量随耕种年限的变化（95%置信区间）
（来源：http://www.egi.cas.cn/xwdt/kydt_163364/202210/t20221031_6542082.html）
