東北地理所在人為土壤管理對東北地區土壤有機碳含量影響方面取得進展
土壤是陸地生態系統中最大的有機碳庫，在減緩氣候變化、糧食生產、營養供應和控制侵蝕等生態系統服務方面發揮著至關重要的作用。中國東北黑土地區土壤有機碳(SOC)儲量豐富，然而，土壤SOC含量變化因耕作、施肥、種植制度和其他土壤管理方式而異。對這些研究進行綜合評價，對于了解該地區農田生態系統有機碳含量的變化機制和預測未來農田生態系統有機碳含量具有重要意義。
中科院東北地理所黑土保護與利用學科組科研人員基于91篇文獻666組研究數據進行Meta分析，以闡明土壤管理類型(耕作、施肥和種植制度)對SOC含量的影響及其驅動因素。結果表明，整體上土壤管理使土壤有機碳含量顯著提高了8.3%。施用有機肥(OF) SOC含量顯著提高16.2%，且隨施肥量的增加而逐漸提高。有機肥與化肥配施顯著提高19.6%，不施肥顯著降低3.9%。土壤有機碳含量在常規耕作和深耕下分別顯著提高了9.3%和5.6%，而免耕作為一種保護性耕作方式，提高有機碳含量的潛力有限。玉米連作條件下，提高有機碳含量的能力優于輪作（圖1）。
此外，meta分析土壤有機碳含量的效應值大小與粘土含量和土壤養分顯著相關。土壤有機碳和養分含量的增加也與東北地區獨特的氣候(MAT和MAP)和粘粒含量密切相關（圖2）。Meta分析總體上對土壤管理類型對有機碳含量的影響進行了全面的定量評估，這將有助于進一步了解土壤SOC含量對不同土壤管理類型的響應，并有助于確定東北地區最適宜的土壤管理類型。
圖1. 土壤管理類型對有機碳含量影響的平均效應大小
圖2. 土壤管理類型對有機碳含量影響的SEM分析
該研究成果發表在國際期刊Agriculture Ecosystems & Environment上，東北地理所黑土保護與利用學科組碩士研究生張乃文為第一作者，鄒文秀研究員為通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目(2022YFD1500100)、中國科學院戰略重點研究計劃項目(XDA28070100)、農業部中國農業科研體系(CARS04)等項目聯合資助。
論文信息如下：
Naiwen Zhang, Xu Chen, Jing Wang, Hongxin Dong, Xiaozeng Han, Xinchun Lu, Jun Yan, Wenxiu Zou *,. Anthropogenic soil management performs an important role in increasing soil organic carbon content in northeastern China: A meta-analysis. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2023. 350. 108481.
鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108481
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