我国东部典型气候区农田土壤易氧化碳含量与碳库管理指数特征

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：许毅隽,陈香碧,王军,谢灵,刘琬清,章晓芳,段勋,马冲,乔航,胡亚军,聂三安

单位：湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中南林业科技大学林学院, 长沙 410004,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,贵阳学院生物与环境工程学院, 贵阳 550005,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128

摘要：气候和土地利用方式是影响土壤碳库及其赋存形态的重要因素. 为探究典型气候区农田土壤中活性有机碳含量与碳库管理指数特征,以我国东部从北到南4个气候区（中温带、暖温带、亚热带、热带）两种农田（旱地、稻田）及其相邻林地土壤为研究对象,分析各气候区中高锰酸钾氧化态碳（POXC）含量,并计算3种土地利用方式下土壤碳活度（L）,以及农田土壤碳活度指数（LI）、碳库指数（CPI）和碳库管理指数（CMI）. 结果表明,3种土地利用方式下,土壤POXC含量总体表现为北方略高于南方,且以稻田高于旱地,碳活度以暖温带显著高于其它3个气候区. 说明暖温带土壤（潮土为主）和稻田土壤有机碳活度高、土壤碳库质量高,但农业利用过程中需采取措施避免土壤有机碳丢失；两种农田土壤碳库指数以稻田高于旱地,且4个气候区稻田碳库指数均高于1、旱地除暖温带外均小于1,说明相较于相邻林地,长期稻田利用提高土壤有机碳库,而长期旱作利用降低土壤有机碳库；亚热带旱地除外,4个气候区两种农田土壤碳库管理指数平均值大于100,且以稻田大于相邻旱地、北方高于南方,说明长期农业利用可提高土壤有机碳质量,进而促进土壤有机养分转化与供给. 相关性分析表明,POXC与土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、pH和砂粒（Sand）呈极显著正相关关系,与黏粒（Clay）、粉粒（Silt）、年均温（MAT）和年降雨（MAP）呈极显著负相关关系；CMI与pH和Sand呈显著正相关关系,与MAT和MAP呈极显著负相关关系. 研究结果为认识我国东部典型气候区长期农业利用过程对土壤碳库活性及土壤质量的影响,进而采取适当的农艺管理措施进行碳库管理提供科学基础.

关键词：高锰酸钾氧化态碳（POXC）,活性有机碳,碳库管理指数（CMI）,气候区,土地利用方式,农田土壤,