PNAS｜徐明岗院士等揭示过去四十年中国农田全剖面土壤有机碳动态

转 自：农环视界

近日，山西农业大学 徐明岗 院士、东北林业大学 周正虎 教授和中国农业科学院 蔡岸冬 副研究员在农田土壤有机碳循环领域取得研究进展。研究成果以“Carbon gain in upper but loss in deeper cropland soils across China over the last four decades”为题发表于 PNAS 。

土壤作为陆地生态系统中最大的碳库，其碳储量远超大气和植被。尽管众多实验探究了气候变暖对土壤有机碳的影响，但土壤有机碳对气候变暖的反馈强度尚无定论，主要是因为实验周期短与土壤有机碳周转时间长不匹配。经济和政策驱动的土壤碳输入增加能够提高表层土壤有机碳积累。深层土壤有机碳对全球变化的响应与表层土壤有机碳不同，因为调节土壤有机碳循环的非生物和生物特性随土壤深度变化。然而，目前尚不清楚深层土壤有机碳是否与表层土壤有机碳显示出相同的时间模式。

文章基于团队几十年来在土壤碳循环方面的研究工作，从长期土壤碳形成机制的新颖视角揭示了“碳增温降”是土壤有机碳形成及功能提升的双驱动机制。结果表明，过去40年我国旱地土壤剖面（0-100cm）有机碳储量净增0.74 Pg（7%），平均固存率为13.7 g m ^-2 yr ^-1 。主要由于有机物料输入导致表层土壤（0-60厘米）有机碳增加（0.86 Pg），及气候变暖加速深层土壤（60-100厘米）有机碳分解（0.12 Pg）。尽管我们的研究结果显示了整个剖面土壤有机碳储量有所增加，但深层土壤中更难分解的土壤有机碳损失对长期增强农田土壤有机碳积累和实现碳中和的影响仍需进一步考量。

不同土壤深度有机碳变化的驱动因子

论文第一作者为东北林业大学 生态学院 周正虎 教授，通讯作者为山西农业大学资源与环境学院 徐明岗 院士和中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 蔡岸冬 副研究员 。该工作得到了东北林业大学王传宽教授、中国农业科学院李玉娥研究员、北京大学王旭辉教授和山西农业大学何新华教授的支持，以及国家重点研发计划青年科学家项目资助（2022YFD2300500），特此致谢！

论文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.2422371122