持续的作物轮换增加了河流三角洲的土壤有机碳储量:一个40年的实地证据
Deyao Liu1, Huarui Gong2, Jing Li3
1Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China.
在黄河三角洲的耕地中,小麦-玉米旋转会比棉花单一栽培捕获更多的土壤有机碳 (SOC). 在小麦-玉米系统中,营养管理是SOC增加的关键,而在棉花系统中,管理盐度至关重要.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 土壤科学 土壤科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 河流三角洲对全球粮食生产至关重要,但面临着土壤盐化和密集农业带来的挑战.
- 提高土壤有机碳 (SOC) 库存提供了提高作物产量和提高气候适应力的双重好处.
- 了解SOC动态对于这些脆弱生态系统的可持续农业至关重要.
研究的目的:
- 调查从1980年到2020年在黄河三角洲 (YRD) 的长期耕地中SOC库存的变化及其驱动机制.
- 为了比较小麦-玉米 (WM) 旋转系统与单一棉花 (SC) 作物系统的碳封存潜力.
- 为河流三角洲的可持续农业发展和土壤碳管理提供科学指导.
主要方法:
- 在40年 (1980-2020年) 期间,在WM和SC耕地0-20厘米深度对土壤有机碳 (SOC) 库存的分析.
- 利用随机森林模型来确定影响SOC股票动态的关键驱动因素.
- 评估了土壤属性的影响,包括盐度,营养水平和土壤类型,对SOC封存的影响.
主要成果:
- 在过去40年中,SOC库存在WM耕地增加了10.05Mg C ha-1和SC耕地增加了7.44Mg C ha-1.
- 在WM耕地中,土壤 (N) 储量和可用的 (K) 是SOC的主要驱动因素.
- 在SC耕地中,土壤类型和盐度是主要因素;盐度增加 (2.0‰) 导致SOC损失17.5%.
结论:
- 与YRD的单一棉花系统相比,小麦-玉米旋转系统显示出更高的长期碳捕获潜力.
- SOC封存途径不同:在WM的高营养物质下作物碳输入,以及在SC的减轻盐度影响.
- 有针对性的营养管理和有机肥的应用是提高各种作物系统中SOC库存的推策略.
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