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汪祖丞:《Catena》土地利用变化对土壤有机碳组分的影响研究

发布时间:2017-08-31 08:11 点击数:

        土地利用变化能够改变土壤碳排放,从而对陆地系统碳循环产生重要影响。目前多数研究以矿质土为研究对象,关于泥炭土对土地利用变化响应的报道较少。而有机碳含量极高的泥炭土是陆地土壤碳库的主要组成,对陆地系统碳循环具有重要意义。本研究分别以泥炭土和矿质土为研究对象,按照泥炭地、水稻田、旱田和林地的土地利用类型进行样品采集(图1),探究土地利用变化对两种土壤中不同有机碳组分的影响。结果表明,林地开垦为农田仅引起表层矿质土有机碳含量的减少,且在长期开垦后土壤有机碳含量保持稳定;而泥炭地改造为农田后,不仅表层泥炭土有机碳含量急剧下降,不同深度泥炭土有机碳含量随开垦时间持续降低。研究还发现,一方面,开垦活动不仅能够减少土壤有机碳含量,还能够导致部分惰性有机碳组分向活性有机碳转变,从而导致有机碳的持续损失;另一方面,开垦反而能够增加土壤中某些惰性有机碳组分(例如矿物结合态有机碳MOC)(图2),而这可能是林地长期开垦后土壤有机碳保持稳定的主要原因。本研究是对土地利用变化下土壤有机碳响应研究的重要补充,并对土壤有机碳的长期赋存机制研究有一定启示作用。

   

        图1 不同土地利用类型采样点布设。Site1~Site10分别代表不同土地利用类型和人类的影响程度,依次分别包括原始泥炭地边缘(靠近林下),原始泥炭地中心,原始泥炭地边缘(靠近水稻田),水田边缘(靠近泥炭地,泥炭地开垦15年),水田中心(泥炭地开垦30年),水田边缘(靠近旱田,森林开垦),旱田边缘(靠近水田),旱田中心,林地。其中1-5为泥炭土,6-10为矿质土。

   

图2 不同土地利用类型下矿质土矿物结合碳有机碳(MOC)含量

 

         文章链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816216305434