干旱半干旱区农田土壤碳垂直剖面分布特征研究

来源：土壤学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：郭 洋,李香兰,王秀君,王家平,王旭峰,马明国,谢先红,孙敏敏

单位：郭 洋，北京师范大学全球变化与地球系统科学学院；yguo@mail.bnu.edu.cn,李香兰，北京师范大学全球变化与地球系统科学学院；xlli@bnu.edu.cn,王秀君，北京师范大学全球变化与地球系统科学学院；,王家平，石河子大学农学院；,王旭峰，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所遥感与地理信息科学研究室；,马明国，西南大学地理科学学院；,谢先红，北京师范大学地理学与遥感科学学院；,孙敏敏，北京师范大学全球变化与地球系统科学学院；,

摘要：以中国干旱半干旱区农田土壤为研究对象，通过收集自然农田和长期定位站点（178个剖面，0~100 cm土层）农田土壤碳的数据并对其进行整合，分析了农田土壤有机碳和无机碳含量的垂直剖面分布特征及其影响因素。结果表明，随土层深度增加，农田土壤有机碳呈下降趋势，表层含量高于底层；不同地区农田土壤无机碳含量变化趋势不一，随土壤深度增加整体呈现升高的趋势，但是也有一些地区呈现下降趋势。土壤剖面深度为100 cm的农田土壤有机碳和无机碳密度平均值分别为8.33和15.83kg m-2，农田土壤无机碳储量大约是土壤有机碳的2倍。土壤深度为0~30 cm的有机碳占100 cm总有机碳含量的45%，无机碳仅占100 cm总无机碳含量的29%；土壤无机碳主要集中在30~100 cm土层，占100 cm总无机碳含量的71%，远高于有机碳在此土层占100 cm总有机碳含量的百分比（55%）。综合自然农田和长期定位站点农田土壤碳的数据，土壤容重与土壤pH是影响农田土壤有机碳和无机碳分布特征的重要因素：自然农田土壤有机碳与土壤pH（R2 = 0.61，p < 0.01）和土壤容重（R2 = 0.64，p< 0.01）呈显著负相关；长期定位站点土壤无机碳与土壤pH（R2 = 0.56，p< 0.01）和土壤容重（R2 = 0.63，p< 0.01）呈显著正相关。中国干旱半干旱区农田土壤有机碳和无机碳的分布特征与影响因素，将为陆地生态系统碳储量估算提供数据基础与理论支撑。

关键词：无机碳;有机碳;碳储量;干旱半干旱区;农田

基金资助：国家自然科学基金青年基金项目（41205104）和地表过程与资源生态国家重点实验室开放基金项目资助